Tema 2 Fenomene de transfer 2014 (IPA, IB, EI, IPMI)

Într-o instalație de evaporare cu multiplu efect din industria laptelui se folosește un condensator de suprafață în care are loc condensarea vaporilor de apă proveniți din ultimul evaporator. Condensatorul este un schimbător de căldură cu fascicul tubular (SCFT) orizontal, echipat cu 301 țevi confecționate din oțel inoxidabil [λoțel = 17,5 W/(m×K)] având Ø = 55 × 2,5 mm și L = 4 m. Prin țevi circulă 4255 m3/h apă de răcire care se încălzește de la 20 la 60˚C. Aburul care condensează (Tcondensare = 120˚C) în spațiul dintre țevi are un coeficient individual de transfer de căldură de 10 kW/(m2×K). În decursul funcționării, în țevi se depune o crustă de piatră de cazan cu grosimea de 0,5 mm și conductivitatea termică de 1,16 W/(m×K).

Proprietățile termofizice ale apei:

T (K)

ρ (kg/L)

μ (mPa×s)

λ [W/(m×K)]

cp [kJ/(kg×K)]

293

1

1,000

0,60

4,18

333

0,98

0,470

0,66

4,18

Pe baza datelor de mai sus precizați cine se modifică semnificativ (cu mai mult de ± 10%) în urma depunerii crustelor:

  1. secțiunea de curgere a apei;
  2. viteza de curgere a apei;
  3. aria totală de transfer de căldură a condensatorului;
  4. coeficientul global de transfer de căldură;
  5. regimul de curgere al apei;
  6. fluxul termic total transferat;
  7. potențialul mediu al transferului termic.

Justificați prin calcule răspunsurile date.

IMPORTANT!

  • Termen de expediere a problemei rezolvate: 19 mai 2014, ora 23:59
  • Tema rezolvată se trimite la adresa de e-mail: [lgavrila] at [ub] punct [ro] , ca fișier atașat
  • Fișierul atașat trebuie să fie în format .doc, iar numele fișierului să fie de forma: “Nume_Prenume_Grupa_T1FDT.doc”