Tecnicatura Superior en Química Industrial
Generación y recuperación de energía
Año 2022
Guía 6 - Intercambiadores de calor
1. En un intercambiador de calor se quiere enfriar un flujo de 100 kg/h de aceite térmico
desde los 100 °C hasta los 55 °C, utilizando un flujo en contracorriente de 200 kg/h
de agua que entra a 30 °C: El coeficiente global de transmisión de calor es de 630
kJ/hm2°C. El calor específico del aceite es 2,2 kJ/kg°C y el del agua, 4,18 kJ/kg°C.
Calcular:
a) La temperatura de salida del agua de refrigeración.
b) La cantidad de calor intercambiada.
c) La superficie del intercambiador.
d) La eficacia del intercambiador.
2. Para aumentar la temperatura del flujo de agua de 300 kg/h desde los 10 °C hasta los 80
°C se utiliza un intercambiador de calor de tubos concéntricos con un coeficiente global de
transmisión de calor de 100 kcal/hm2°C y una diferencia media de temperaturas de 105°C.
Calcular:
a) La cantidad de calor transmitida.
b) La superficie del intercambiador.
c) Si el fluido caliente es 300 kg/h de condensado a 1kg/cm2, hasta qué temperatura se
podría enfriar?
3. En un intercambiador de placas con una superficie de 0,1 m2 circulan en paralelo 100
kg/h de agua caliente y 500 kg/h de agua fría. Si el fluido caliente entra a 71 °C y sale a 51
°C, y el fluido frío entra a 16 °C y sale a 20 °C, calcular:
a) El coeficiente global de transferencia de calor.
b) La eficiencia del intercambiador.
4. Calcula la diferencia media de temperaturas de un intercambiador donde el fluido caliente
entra a 140°C y se enfría hasta los 70 °C, mientras que el fluido frío entra a 10 °C y sale a
60 °C con una circulación:
a) En paralelo.
b) En contracorriente.
5. Para calentar un flujo de 200 kg/h de aceite de oliva desde los 20 °C hasta los 60 °C se
utiliza un intercambiador de tubos concéntricos por donde circula un flujo de agua caliente
en contracorriente, que entra a 95 °C y sale a 80 °C. El coeficiente global de transmisión de
calor del intercambiador es de 350 kcal/hm2°C. El calor específico del aceite de oliva es de
0,4 kcal/kg°C. Calcula:
a) La longitud del tubo interior si el diámetro del tubo interior es de 1 cm.
b) El caudal de agua caliente.
6. ¿Qué intercambiador necesita menos superficie para transmitir un flujo de calor de 3200
kcal/h si uno de los intercambiadores tiene un coeficiente global de transmisión de calor de
280 W/m2°C, y el otro, de 245 kcal/hm2°C? Las temperaturas de entrada y salida de los dos
fluidos son las mismas.
7. Investigar de qué parámetros depende el coeficiente global de transferencia de calor
(relacionado con la guía anterior).