Trocador de calor duplo tubo

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1 Trocador d calor duplo tubo

2 Duplo tubo - arranjo d tubos concêntricos conctados nas xtrmidads com a finalidad d suportar o tubo intrno mantndo-o cntralizado, promovr a ntrada, a saída ou o rtorno do fluido d uma prna a outra - as corrnts qunt fria stão m sntidos opostos, scoamnto contracorrnt, ou no msmo sntido, scoamnto parallo Duas prnas d duplo tubo formam um grampo m U (curva d rtorno) gralmnt xposto, o qual não fornc uma suprfíci d T.C. ftiva. Aplicaçõs d pquna capacidad com suprfícis d troca térmica < 50 m, adquada quando um dos fluidos stá a alta prssão.

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4 PASTEUIZADOES TUBE IN TUBE PAA SUCOS E POLPAS, COM EGENEAÇÃO DIETA OU INDIETA DE CALO E ESFIAMENTO AQUECEDOES TUBULAES PO ÁGUA QUENTE OU VAPO DIETO. ESFIADOES PO ÁGUA DE TOE OU ÁGUA GELADA PASTEUIZADOES ESPIALADOS PAA ENVASE A QUENTE

5 VANTAGENS: - flxibidad d aplicação disposição - rsistm a grands prssõs tmpraturas - é possívl o vrdadiro scoamnto m contracorrnt - facilmnt limpos - fácil control d distribuição d fluxo - calculados d manira rápida com prcisão acitávl DESVANTAGENS: - pquna quantidad da suprfíci d troca contida num único grampo, sndo ncssário o uso d vários dls para procssos industriais, ocupando um spaço considrávl - caro m rlação ao custo por m d ára d troca.

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7 São facilmnt construídos a partir d tubos pças padronizadas: - Tubo xtrno d a 4" (~5 a 0 cm) (anl) - Tubo intrno d 3/4 a / (~,9 a 6,3 cm) Tablas dimnsõs d tubos - Comprimnto ftivo d, 5 ou 0 ft (3,6, 4,6 ou 6 m) - Podm aprsntar altas no xtrior do tubo intrno Admit lvada Tmpratura Prssõs: - anl -até 000 psi (3,8 MPa) - tubo -até psi (38,0 MPa) Usado para pqunas áras d troca

8 POJETO TÉMICO -Corrnts d fluidos no duplo tubo: parallas ou opostas (contracorrnt) - A taxa d transfrência d calor s obtém d acordo com a quação: q = U P A T ml U P A h A i i int conv fi.a A i int incrust r A.ln ri.kl condução pard conv h xt f xt incrust A =d L

9 Coficints d transfrência d calor convctivos, h hi coficint intrno (corrlaçõs) h: coficint xtrno (sção do anl) : - Utiliza as msmas corrlaçõs d hi para rgims transição turbulnto, com o diâmtro quivalnt (Dq) Dq 4A P scoamnto molhado 4(Di d 4d ) (D i d d ) Nu h.d k q

10 - Para rgim laminar plnamnt dsnvolvido na rgião anular com uma suprfíci isotérmica outra adiabática (isolada) intrno Nu i h i D k q xtrno Nu o h o D k q

11 T ml T ln T T T Arranjo d corrnts m contracorrnt T T ts Ts t x T T t Arranjo d corrnts m parallo Ts ts x

12 Prda d prssão no duplo-tubo A prssão disponívl para movimntar o fluido através do trocador d calor srá consumida para vncr as prdas por atrito nas tubulaçõs, conxõs, bocais no trocador d calor A prda d carga admissívl para trocadors d calor m scoamnto forçado é da ordm d 3,5 a 7 m d coluna d água (5 a 0 psi) Prda no scoamnto intrno i i Prda d prssão no anl, o diâmtro dv sr substituído plo diâmtro hidráulico Dh=Di d D h A m anl p f V L d f m A d m V L f p f Dh L Aanl Dh L

13 Arranjo séri-parallo d grampos t) S(T T m n P ln n P S n P ln n P S corrnt qunt m séri n corrnts frias m parallo corrnt fria m séri n corrnts qunts m parallo s t T t T P ) t (t n T T s s s t T t T P ) t (t ) T (T n s s T Ts t ts

14 INCUSTAÇÃO f,total fi A Ai f fi d di f A A sujo lim pa UL f, total ara pla incrustação adicional

15 Prcntagm d aumnto na ára dvido a incrustação Para UL Para UL Coficint global d TC limpo, UL (W/m²K)

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18 FATO DE LIMPEZA (CF) UP U sujo CF U U P L U P U L f,tot f,tot CF U CF L CF U L f,tot

19 sistência total d incrustação f x 0 4 (m²k/w) Fator d limpza, CF S U L é baixo, um dado CF acomoda um f,tot maior S U L é alto, um dado CF não tolra f,tot lvado Coficint d transfrência d calor, UL (W/m²K)

20 ACÉSCIMO DE ÁEA (OS) OS 00 A A suja lim pa 00U P f,tot

21 p p S L f f S L D D L S V V S L p z f V D

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