Modelagem de equipamentos térmicos Trocadores de calor

Documentos relacionados
Sistemas térmicos. Engenharia Mecânica. Profa. Jacqueline Copetti Sala C02-239

Capítulo 4 TROCADORES DE CALOR: INTRODUÇÃO 08/2010

Equipamentos que realizam a troca de calor entre dois fluidos que estão a diferentes temperaturas e separados através de uma parede sólida

Classificação de Trocadores de Calor

29/11/2010 DEFINIÇÃO:

TRANSFERÊNCIA DE CALOR

) (8.20) Equipamentos de Troca Térmica - 221

EN 2411 Aula 13 Trocadores de calor Método MLDT

Condensadores. Principais Tipos. Resfriados a ar sistema de ar condicionado e refrigeração comercial

Utilizado quando se necessita rejeitar calor a baixas temperaturas. O uso do AR como meio de resfriamento tem as seguintes vantagens:

Figura Refervedor tipo caldeira.

Sistemas e Componentes II

EM34B Transferência de Calor 2

Operações Unitárias II Prof a. Dr a. Simone de Fátima Medeiros. 2 Semestre

Profa. Dra.: Simone de Fátima Medeiros. 1 Semestre

Trocadores de Calor Método MLDT. Prof. Simões

Classificaçã. ção o dos trocadores de vaporizaçã. ção. Trocadores de vaporização com circulação forçada. Vaporização na carcaça. Vaporização nos tubos

Modelagem de equipamentos térmicos Trocadores de calor

Transferência de Calor II

Condensação

Operações Unitárias II Lista de Exercícios 1 Profa. Dra. Milena Martelli Tosi

Refrigeração e Ar Condicionado

Inovação e o Futuro da Indústria FIESC 31/10/2016

Refrigeração e Ar Condicionado

Lista de exercícios Caps. 7 e 8 TMEC-030 Transferência de Calor e Massa Período especial 2017/2

EVAPORADORES. Este capítulo é uma introdução ao tema do projeto termo-hidráulico de trocadores de calor envolvendo a vaporização de substâncias puras.

Ebulição e Condensação. Profa. Jacqueline Copetti. LETEF Laboratório de Estudos Térmicos e Energéticos

ENG 3006 TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA 1 o SEMESTRE DE Capítulo 11 Trocadores de Calor

Exercícios sugeridos para Ciclos de Refrigeração

SISTEMAS TÉRMICOS DE POTÊNCIA

PME 3344 Exercícios - Ciclos

Transferência de Calor

2 Análise do Volume de Controle

Classificação de Tipos de Sistemas de Climatização

Refrigeração e Ar Condicionado

Modelagem de equipamentos térmicos Trocadores de calor

U = 1.5 m/s T m,e = 20 o C T p < 200 o C

Universidade do Vale do Rio dos Sinos PPGEM Programa de Pós-Graduação de Engenharia Mecânica

ÁREA DE ESTUDO: CÓDIGO 16 TERMODINÂMICA APLICADA, MECÂNICA DOS FLUIDOS E OPERAÇÕES UNITÁRIAS

Efetividade do Trocador de Calor:

SISTEMAS TÉRMICOS DE POTÊNCIA

Refrigeração e Ar Condicionado

OPERAÇÕES UNITÁRIAS II AULA 9: EVAPORAÇÃO EM SIMPLES EFEITO. Profa. Dra. Milena Martelli Tosi

SISTEMAS TÉRMICOS DE POTÊNCIA

Projeto e simulação de sistemas térmicos

3. Revisão bibliográfica

SUMÁRIO APRESENTAÇÃO PREFÁCIO... 15

CICLOS MOTORES A VAPOR. Notas de Aula. Prof. Dr. Silvio de Oliveira Júnior

Universidade do Vale do Rio dos Sinos UNISINOS Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Projeto e simulação de sistemas térmicos

Dispositivos com escoamento em regime permanente

Os principais tipos de construção dos evaporadores para resfriamento de ar são: de tubo liso, de placa, e de tubos aletados.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA TM-364 MÁQUINAS TÉRMICAS I. Máquinas Térmicas I

PROGRAMA DE ENSINO CÓDIGO DISCIPLINA OU ESTÁGIO SERIAÇÃO IDEAL/PERÍODO Termodinâmica I Transferências de Calor e Massa I

Trocadores de Calor. Prof. Dr. Félix Monteiro Pereira

Transferência de calor com mudança de fase: Ebulição e Condensação

3. Um gás ideal passa por dois processos em um arranjo pistão-cilindro, conforme segue:

Aquecedor Compacto de Circulação

EVAPORADORES. Profa. Alessandra Lopes de Oliveira FZEA/USP

Laboratório de RAC. Válvulas de Expansão. Filipe Fernandes de Paula

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM SISTEMAS E INSTALAÇÕES

RECUPERAÇÃO DE INSUMOS E SUBPRODUTOS DA PRODUÇÃO DE BIODIESEL. Processo de recuperação do Metanol e da Glicerina.

COMPARAÇÃO DE MODELOS MATEMÁTICOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM REATORES DE SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO POR QUIMIOSORÇÃO

11S.1 Método da Média Log das Diferenças de Temperatura para Trocadores de Calor com Múltiplos Passes e com Escoamento Cruzado

Ronaldo Guimarães Corrêa. Aula #3: Configurações de Controle

PROMOVE NOÇÕES DA CADEIA DE PETRÓLEO

Aula 6 Dimensionamento de grandes equipamentos de usinas termoelétricas

MEC LABORATÓRIO DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO

SISTEMAS MULTIPRESSÃO

PME 3344 Exercícios - Ciclos

ENGENHARIA FÍSICA. Fenômenos de Transporte A (Mecânica dos Fluidos)

Prefácio... Abreviaturas e Definições... Simbologia...

12 AVALIAÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E LOCALIZAÇÃO DE PERDAS

Curso Técnico em Eletromecânica CALDEIRAS A VAPOR. Disciplina: Instalações Industriais 4º Módulo. Prof. Matheus Fontanelle Pereira

Ciclos Termodinâmicos de Refrigeração. STE Termodinâmica Aplicada II

Colégio Técnico de Lorena (COTEL)

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE UM CONDENSADOR A AR

Trocador de calor tubo-em-tubo Tipo HE

TÍTULO: ESTUDO DA APLICABILIDADE DAS EQUAÇÕES DE KERN PARA TROCADORES DE CALOR EM ESCALA REDUZIDA

Capítulo 5. Ciclos de Refrigeração

Trocador de calor casco e tubos Feixe de tubos

Capítulo 5 - Sistemas de Múltiplos Estágios e Múltiplos Evaporadores e Ciclos em Cascata

26/08/ Agosto/2012

Trocador de calor tubo-em-tubo Tipo HE

EVAPORAÇÃO. Profa. Marianne Ayumi Shirai EVAPORAÇÃO

MÁQUINAS TÉRMICAS E PROCESSOS CONTÍNUOS

ENGENHARIA DE MATERIAIS. Fenômenos de Transporte em Engenharia de Materiais (Transferência de Calor e Massa)

Refrigeração e Ar Condicionado

Lista de problemas número 1. Exercícios de Refrigeração e Psicrometria A) REFRIGERAÇÃO

SISTEMAS TÉRMICOS DE POTÊNCIA

Resfriadores de Ar Linha 50 Refrigeradores de Aire Linea 50

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM SISTEMAS E INSTALAÇÕES

Exame de Admissão 2016/1 Prova da área de termo fluidos Conhecimentos específicos

CONDUÇÃO DE CALOR UNIDIMENSIONAL EXERCÍCIOS EM SALA

Refrigeração e Ar Condicionado

1 Introdução A questão ambiental

MOTORES TÉRMICOS AULA 3-7 SISTEMAS DE POTÊNCIA A VAPOR PROF.: KAIO DUTRA

PME 3344 Termodinâmica Aplicada

4.2. Separação dos componentes de misturas homogéneas

4 SISTEMAS DE ABSORÇÃO

Máquinas Térmicas. Transferência de Calor na Caldeira

Transcrição:

Universidade do Vale do Rio dos Sinos UNISINOS Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Modelagem de equipamentos térmicos Trocadores de calor Introdução

Trocadores de calor Equipamentos que realizam a troca de calor entre dois fluidos que estão a diferentes temperaturas e separados através de uma parede sólida. Os fluidos podem ser ambos fluidos de processo ou apenas um deles, neste caso: Vapor d água aquecimento Água ou ar resfriamento

Seleção vs. Simulação Selecionar, projetar ou especificar um trocador de calor Atender uma dada exigência decisão do tipo de TC e seus detalhes. Devem ser conhecidas as vazões e as temperaturas de entrada e de saída de ambos fluidos. O projetista deve selecionar a combinação de diâmetros, comprimento e número de tubos, número de passes, espaçamentos, aletas, etc. Análise de um equipamento já existente, com dados conhecidos de área, coeficiente global de TC, etc. Consiste em avaliar as condições de saída (temperaturas dos fluidos) para várias condições de entrada (temperaturas e vazões).

Aplicações - processos Recuperação e rejeitação de calor: Aquecimento e resfriamento (monofásico) Evaporação e condensação (com mudança de fase) Esterilização, pasteurização, fracionamento, destilação, cristalização; Combustão ou processos com reação química; Dispositivos mecânicos podem ser usados: trocador de superfície raspada (scraped), vasos agitados e reatores. Aproveitamento de energia q q q q

Aplicações

Denominações Resfriador: resfriamento de um fluido com água ou ar; Refrigerador: resfriamento de um fluido de processo utilizando a expansão de um fluido refrigerante; Aquecedor: aquecimento de um fluido utilizando, em geral, vapor d água; Condensador: transferência de calor de um vapor até a sua condensação parcial ou total; Evaporador: transferência de calor para um líquido até sua vaporização parcial ou total; Refervedor: vaporizador que trabalha conectado ao fundo de uma torre de fracionamento; Gerador de vapor: vaporização e superaquecimento do vapor d água. Pode ocorrer aproveitando o calor de um fluido de processo.

Seleção de trocadores de calor Fatores a serem considerados: Exigências térmicas e hidráulicas Máxima pressão e faixa de temperatura Compatibilidade com fluidos e condições operacionais Manutenção Disponibilidade Fatores econômicos

Classificação I. Quanto ao processo de transferência de calor T M = matrix

II. Quanto ao contato entre as correntes Regeneradores Recuperadores

III. Quanto ao número de correntes IV. Quanto à razão área de troca/volume

V. Quanto à construção

VI. Quanto à disposição das correntes

VII. Quanto ao mecanismo de transferência de calor

Trocador de calor duplo tubo

Escoamento: Paralelo Escoamento: Contracorrente Duplo tubo com tubo helicoidal

Trocador de calor duplo tubo Arranjo paralelo Arranjo contracorrente

Trocador de calor casco e tubo:

Trocador de calor casco e tubos Feixe de tubos Aplicado a resfriamento de óleos, condensadores, préaquecedores de plantas de potência, geradores de vapor em plantas nucleares, em processos e aplicações da indústria química

Trocadores casco e tubos

Intensificação da transferência de calor Tubos aletados externamente Tubos micro aletados (ranhurados) internamente Tubos aletados, aletas, dissipadores, dispositivos internos para os tubos

TROCADOR DE CALOR TUBO-ALETA

Trocadores compactos aletados tubulares

Trocadores de calor placa (com micro canais) e aletas compactos

Trocadores para ar condicionado automotivo

Trocador de calor compacto de placas Brasado

Trocadores a placas como condensador e evaporador de um sistema de refrigeração

Trocador de calor em espiral Aplicado a: líquidos viscosos, líquidos com sólidos em suspensão, incluindo pastas Elevada transferência de calor e redução de depósitos