CONDENSADORES. Condensadores são equipamentos de troca de calor onde ocorre a mudança de fase vapor para líquido.

Transcrição

1 CONDENSADORES Condensadores são equipamentos de troca de caor onde ocorre a mudança de ase vapor para íquido.

2 Introdução Cassiicação Condensadores de superície Condensadores barométricos Condensadores evaporativos Apicações Pantas de orça a vapor Pantas de processo químico e petroquímico Usinas nuceares

3 Tipos de condensadores de superície Casco-tubos, Pacas, Tubos aetados resriados a ar. Vapores de substâncias puras Condensador de vapor saturado Condensador de vapor superaquecido

4 Dimensionamento dos condensadores tubo e carcaça. critérios gerais de seeção desempeno térmico e operaciona manutenção exibiidade operaciona custo perda de carga Como critério básico orientativo, a condensação é usuamente eita no casco. A identiicação do tipo construtivo segue as padronizações inormadas peo TEMA.

5 Condensadores Horizontais coeiciente de convecção do ado do vapor é maior e, como conseqüência, menor superície de troca térmica Condensadores Verticais menor área ocupada maior aciidade de impeza saída de condensado em temperatura inerior a de saturação não permitem superar os 50 m 2 de superície apenas uma passagem nos tubos imitação prática de atura de 2 a 3 metros

6 Transmissão o de caor na condensaçã ção Condensação em peícua Condensação em gotas

7 Vapor condensando sobre uma super Vapor condensando sobre uma superície pana cie pana vertica ou externamente a tubos verticais vertica ou externamente a tubos verticais sen 0,943 T L g k µ α λ ρ

8 Vapor condensando sobre a superície exterior de um tubo ciíndrico orizonta 0725, k 3 3 µ D t ρ λ 0 g 14 / T T p + 2 T sat

9 Vapor condensando sobre a superície exterior de um tubo ciíndrico orizonta N tubos em ina 0725, k / ρ λ g µ ND t

10 Número de ynods do uxo condensado δ D V µ ρ D 4 A P

11 Condensaçã ção o sobre uma paca vertica b D 4 δ b δ 4. δ. V. ρ µ 4. G µ G δ.v.ρ

12 Condensaçã ção o sobre um tubo vertica D 4 π A De G m& π De Nt ρ V A π De δ G 4 µ

13 Condensaçã ção o sobre um tubo orizonta G m& L N ρ. V. A L. t N t D 4. A P 4. A L. N t δ G 4 µ

14 Coeiciente de transerência ncia de caor na condensaçã ção Para tubos verticais L 2 ( ν g) k 1 3 1, δ δ < 30 L 2 ( ν g) k 1 3 δ 30 < 1,22 δ 1,08. 5,2 δ < 1800 L 2 ( ν g) k 1 3 δ 0,5 0, Pr ( 253) δ δ > 1800

15 Para tubos orizontais L ( 2 ) 3 ν g k 1,514 δ Equaçõ ções simpiicadas para vapor d ád água para tubos orizontais D / 13 / t para tubos verticais D / 13 / t onde t varia no intervao de 10 o F a 150 o F

16 Condensaçã ção o no interior de tubos orizontais Escoamento com baixa veocidade ρv. Vv. D µ v < ,555 g. ρ µ ( ρ ρv ) k ( T T ) sat s 3. D λ ' g 1 4 λ ' g λ g Cp ( T T ) v s

17 Condensaçã ção o no interior de tubos orizontais Escoamento com ata veocidade v > > D k 0,026. Pr v ρ ρv 1 2 0,8 v 4. m& π. D. µ 4. m& v π. D. µ v

18 Condensa Condensaçã ção no interior de o no interior de tubos verticais tubos verticais ( ) ( ) ,4 0,4 0,78 0, ,8 6 0, ,39 1, , , v v v v g D Pr Pr g k ρ ρ µ µ ν ν

19 Queda de pressão o em condensadores O condensador pode ser instaado para remoção do íquido com bomba ou por gravidade. Com bombeamento, uma queda de pressão de 0,35 bar (5 psi) é reqüentemente permitida no condensador. Para sistemas que uncionam por gravidade, a queda de pressão do vapor no condensador será usuamente igua a cerca de 0,07 a 0,14 bar (1 até 2psi).

20 Apicaçõ ções de Condensadores Couna de destiação

21 Condensador orizonta com retorno do reuxo pea gravidade Condensador vertica com condensação na carcaça e retorno do reuxo sob ação da gravidade

22 Condensador vertica com condensação nos tubos e retorno do reuxo sob ação da gravidade

23 O emprego de um trocador de caor casco e tubos como condensador normamente exige a disponibiidade de um espaço grande na entrada de modo que o vapor não seja submetido a uma queda de pressão muito eevada ao entrar na carcaça Detae do boca na carcaça em orma de âmpada Detae do cinturão de vapor

24 Quando as circunstâncias diicutam a obtenção da queda de pressão permitida através de um condensador com casco tipo E ou F (TEMA), uma queda de pressão inerior pode ser obtida recorrendo-se ao uso de cascos com uxo dividido, tipos G, H ou J Condensador com uxo dividido. Casco tipo G Condensador com uxo de saída dividido. Casco tipo J

25 Vedação com tubo em U num condensador sub-resriador vertica

26 Vedação com tubo em U em um condensador-subresriador orizonta Cicana de boqueio