11.72- En una planta textil se va a usar el agua de desecho del teñido (cp = 4295 J!g " #$% &ue est' a 75#$ para precalentar agua resca (cp = 41)* J!g " #$% a 15#$+ con el ,is,o gasto de ,asa+ en un interca,iador de calor de tuo dole a contra/u0o. El 'rea supercial de transerencia de calor del interca,iador es de 1.5 ,2 coeciente de transerencia de calor total es de 25 3,2 " #$. i la ra6n de la transerencia de calor en el interca,iador interca,iador es de 5 !3+ deter,ine la te,peratura de salida el gasto de ,asa de cada /u0o de /uido.
8eter,inando la te,peratura ,edia logart,ica ΔT 1− Δ T 2 ( 75−T csal )−( T hsal−15 ) ΔT = = ΔT Δ T 1 75 −T csal ) ] ln ( ln [ Δ T 2 T hsal −15
ustituendo en la ecuaci6n de transerencia de calor para interca,iador de calor de dole tuvo. q =U A s ΔT lm 35=( 0.625 )
( 1.65 )∗( 75 −T csal ) −(T hsal −15 ) 75 − T csal :::::::::::::::::.... ] ln [ T hsal −15
(1% ;a transerencia de calor la pode,os expresar de las siguientes ,aneras< ara el agua de desecho q =[ ṁ c p ( T hent −T hsal ) ] 35 kw =ṁ ( 4.29
(2%
kj )( 75 ° C − T hsal ) :::::::::::::::::::::. kg°C
ara el agua li,pia q =[ ṁ c p ( T hent −T hsal ) ] 35 kw =ṁ ( 4.18
kj )( T −15 °C ) :::::::::::::::::::::: kg°C csal
:. (%
>esolviendo el siste,a de ecuaciones 8espe0a,os ?h ?c de las ecuaciones 2 T h=
T c =
−35 +75 :::..(4% ṁ ( 4.29 ) 35
(
)
ṁ 4.18
+ 15 :::::.(5%
ustituendo las ecuaciones 4 5 en la ecuacion 1
(75−
35
+ 15 )−(
4.18 ṁ
75− ln
[
−35 4.29 ṁ
35
+ 15
4.18 ṁ
−35 4.29 ṁ
+ 75−15 ) ]
+ 75 −15
35=1.031 ¿
[
ln 90 −
] [ 35
35 4.18 ṁ
− ln
]
35
−35 + 3.96 60 =30.93−
4.29 ṁ
17.93 ṁ
e aplica el exponente a a,os ter,inos de la igualdad se despe0a
(
90 −
ṁ
35 4.18 ṁ
kg s
=0.31
) −( 35
−35 4.29 ṁ
)
3.96
35 13
+ 60 = 2.70 x 10 −e
17.93ṁ
ṁ
sustituendo
T h=
T c =
ṁ
en las ecuaciones 4 5 nos &ueda
−35 + 75 =48.68 ° C 0.31 ( 4.29 ) 35 0.31 ( 4.18 )
+ 15 =42.01 °C
LÓPEZ ALONZO RICARDO ALEJANDRO
