Cálculo de la temperatura de salida de un intercambiador de tubos concéntricos

Ha de enfriarse en contracorriente petróleo caliente (150°C, 1 kg/s, Cp = 2000 J/kg K) mediante agua fría (25°C, 1026 kg/s, Cp = 4200 J/kg K) en un intercambiador de calor de tubos concéntricos (A = 4,87 m2, U = 500 W/m2 K). Determine la temperatura de salida del petróleo.

 


 

 

Determinación del tiempo de calentamiento en un intercambiador de carcasa y tubos

Se requieren treinta metros cúbicos de benceno líquido en un tanque de almacenamiento a 150°C y una cierta presión para una extracción por cargas. La temperatura de almacenamiento es de 0°C. Una bomba conectada al tanque es capaz de hacer circular 4,8 kg/s de benceno por los tubos del intercambiador de calor de carcasa y tubos 1-2 (U = 240 W/m2 K, A = 40 m2), mientras el gas de calefacción a 200°C y 2,0 kg/s pasa a través de la carcasa del intercambiador.

¿Cuánto tiempo tardará la carga agitada de benceno en calentarse utilizando este intercambiador de calor externo?