A diferença média de temperatura de log (LMTD) é um cálculo importante em sistemas de troca de calor de concha e tubo. Ajuda a determinar a força motriz de temperatura para transferência de calor entre dois fluidos. Cálculo preciso de LMTD garante o projeto eficiente e operação de trocadores de calor.

Compreender o LMTD

O LMTD representa a diferença média de temperatura entre os fluidos quentes e frios no permutador de calor. Ele explica a variação da diferença de temperatura ao longo do comprimento do dispositivo. Este valor é essencial para calcular as taxas de transferência de calor e projetar trocadores de calor eficazes.

Calculando LMTD

A fórmula básica para o LMTD é:

LMTD = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)

Onde:

  • ΔT1 = Diferença de temperatura numa das extremidades do permutador de calor
  • ΔT2 = Diferença de temperatura na outra extremidade

Para calcular ΔT1 e ΔT2, utilizar as temperaturas de entrada e saída dos fluidos quentes e frios:

  • ΔT1 = Temperatura de entrada quente - Temperatura de saída fria
  • ΔT2 = Temperatura de saída quente - Temperatura de entrada fria

Cálculo de Exemplo

Suponhamos que o fluido quente entre a 150°C e saia a 130°C, enquanto o fluido frio entra a 50°C e sai a 70°C. Calcular ΔT1 e ΔT2:

ΔT1 = 150°C - 70°C = 80°C

ΔT2 = 130°C - 50°C = 80°C

Uma vez que ΔT1 e ΔT2 são iguais, o LMTD simplifica:

LMTD = 80°C