Projeto Térmico T Trocadores de Calor. Aspectos econômicos Peso Dimensões Tipo

Transcrição

1 Projto érmo d roadors d Calor sptos onômos Pso Dmnsõs po

2 COEFICIENE GLOBL DE ROC ÉRMIC Fludo B k x B Fludo B (a) (b) Plaa plana & B x k U x k & U total

3 B k ln (r /r ) L ~ roador d duplo-tubo Fludo Fludo B B kl r r ) ln( π & kl r r U ) ln( π kl r r U ) ln( π

4 Valors aproxmados dos onts globas d transrêna d alor Stuação ísa W/m K Btu/ pé F Pard om suprí xtrna d tjolo aparnt, rvstda ntrnamnt d gsso, não solada,55 0,45 Pard strutural, rvstda ntrnamnt d gsso: Não solada / Isolada om lã d roa,4 / 0,4 0,5 / 0,07 Janla d vdro smpls 6,, Janla d vdro duplo,3 0,4 Condnsador d vapor udor d água d almntação Condnsador d Fron- rsrado om água roador d alor água-água roador d alor d tubo altado om água no ntror dos tubos ar sobr os tubos roador d alor água-ólo Vapor-ólo ombustívl lv Vapor-ólo ombustívl psado Vapor-urosn ou gasolna roador d alor d tubo altado, vapor no ntror dos tubos ar sobr os tubos Condnsador d amôna, água nos tubos Condnsador d álool, água nos tubos roador d alor gás-gás

5 Exmplo 3.: Água unt a 98 C soa plo ntror d um tubo d aço [k 54 W/m. C] d polgadas, sdul 40, xposto ao ar atmoséro a 0 C. vlodad da água é 5 m/s. Calul ont global d transrêna d alor para sta stuação, basado na ára xtrna do tubo. Do pênd as dmnsõs do tubo d pol, sdul 40, são dâmtro ntrno,067 pol 0,055 m dâmtro xtrno,375 pol 0,06033 m s proprdads da água a 98 C são k 0,68W m. o C ρ 960 kg m 3 4 µ,8 0 kg Pr, 76 m. s O númro d Rynolds é Nu R r ρvd µ (960)(0,5)(0,055), ,8 0,4 0,03R Pr Nu 0,03 0,8 0,4 ( ) (,76) 5, 4 ( 5,4 )( 0,68) k W Nu 96 d 0,055 m. o C

6 R aço r ln r πk ln 0, ,055 π (54) 4, o C W rsstêna térma da suprí ntma, é R 3 π r rsstêna térma da suprí xtrna é 3,09 0 ( 96) π ( 0,055) W o C R π r 4,3,3 d d 4

7 a R R aço R R,3 5 ( ) 4 π r 4 d 98 3, , , π ( 0,06033)(,3)( 0) ( 0,06033) o 97,6 C 97, 65 o C

8 97,6 0 W,3 7,9 0,06033 m. 4 o C R 0, 667 C ( 7,9) π ( 0,06033) W o U ( R R R ) aço U 3 π 7,87W ( )( )( 4 ) o 0, ,09 0 4, ,667 m. C

9 FORES DE INCRUSÇÃ ÇÃO Rd U sujo U l mpo Dano onômo. o dspêndo mas alto d aptal m vrtud d undads suprdmnsonadas.. Às prdas d nrga dvdas à alta d êna térma. 3. os ustos assoados à lmpza próda dos troadors d alor. 4. À prda d produção durant o dsmont para lmpza.

10 Classação das nrustaçõs dvdo a sua naturza Inrustação por prptação, a rstalzação da substâna dssolvda na solução sobr a suprí d transrêna d alor Inrustação por sdmntação, o aúmulo d sóldos namnt dvddos, suspnsos no ludo do prosso sobr a suprí d transrêna d alor Inrustação por ração uíma, a ormação d dpóstos sobr a suprí d transrêna d alor, por raçao uíma Inrustação por orrosão, o aúmulo d produtos d orrosão sobr a suprí d transrêna d alor Inrustação bológa, o dpósto d mroorgansmos na suprí d transrêna d alor Inrustação por soldação, a rstalzação d um líudo puro, ou d um omponnt da as líuda, sobr a suprí d transrêna d alor sub-rsrada

11 Inrustação ubulação d aço arbono om tubérulos d óxdo d rro Corrosão por nxor gass ontndo nxor, obsrvando-s rsíduo d sulto d rro. ubo d aço (4-6% Cr 0,5% Mo), tmpratura d o C ra d oto mss d opração

12 ubos om nrustação d arbonato d álo ubo d aldra om nrustação prdomnant d osato d álo ubo d aldra om nrustação prdomnant d arbonato d álo

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15 Dpóstos bológos prolração d algas, ungos, batéras ormadoras d lmo batéras modadoras do mo ambnt pod ausar problmas d dposção nos troadors, gando m rtos asos à obstrução

16 Foulng Pod sr onsdrado um aglomrado d matras, ond o lgant normalmnt é a bomassa, m outros asos, ólo mnral ou ludos d prosso, o matral aglutnado é onsttuído da sóldos suspnsos, tas omo, slt, lama, produtos d orrosão outros prptados norgânos.

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21 Fator d nrustação Rd m upamntos d transrêna d alor pos d água: Vlodad da água m/s ou mnos m. o C Água do mar 0, , Dstlada 0, , Água tratada para almntação d 0,0008 0, aldra Camsa d motor 0,0008 0,0008 Grands Lagos (EU) 0,0008 0,0008 orr d rsramnto tanu d asprsão gua d rposção tratada 0,0008 0,0008 gua sm tratamnto 0, ,00053 Sangra d aldra 0, ,00035 Água salobra 0, ,0008 Água d ro Mínmo 0, ,0008 Mssssp 0, ,00035 Dlawar, Suylkll 0, ,00035 East Rvr Baía d Nova Ioru 0, ,00035 Canal santáro d Cago 0,004 0,0006 Lamanta ou lodosa 0, ,00035 Dura (ama d 5 grãos/galão) 0, ,00053 W Vlodad da água supror a m/s m. o C W

22 pos d ludo: Ólos ndustras ólo d rrulação lmpo 0,0008 ólos d máunas ou d transormador 0,0008 ólos vgtas 0,00053 ólo d têmpra 0,00070 ólo ombustívl 0,00088 Gass vapors ndustras Vapors orgânos 0, Vapor d água (snto d ólos) 0, Vapors d álool 0, Vapor d água, dsarga 0,0008 Vapors rrgrants 0,00035 r 0,00035 Líudos ndustras Orgânos 0,0008 Líudos rrgrants 0,0008 Salmoura (rrgrant) 0,0008

23 DISRIBUIÇÃ ÇÃO O DE EMPERUR NOS ROCDORES DE CLOR

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25 DIFERENÇ DE EMPERUR U m d m& C d m& C d d d m& C d d m& C

26 ( ) C m m C d d d d & & m C & ( ) d C m C m U d & & C m & C m m C U & & ln ( ) ( ) ln U drnça méda logarítma d tmpratura (DML) ( ) ( ) ln m

27 CORREÇÃ ÇÃO O D MLD EM ROCDORES COM CORRENES CRUZDS E MULIPSSE U F m F R t P t t t t ( mc & p ) lado do tubo ( mc & p ) lado do aso F P P

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29 EMPERUR D PREDE DO UBO EMPERUR D PREDE DO UBO o w o o R t t R R t R Q Σ w t t t ( ) o o o w t t t ( ) o o o w t t

30 Quando o ludo unt stá no ntror do tubo t w t o o o ( t ) t w o o o ( t )