Torre de resfriamento

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FESURV UNIVERSIDADE DE RIO VERDE FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA

TORRE DE RESFRIAMENTO

JÚLIO CÉSAR DIAS DE CASTRO Orientador: Professor. ANDRÉ

Trabalho apresentado a Faculdade de Engenharia Mecânica, como exigência para aprovação na Matéria Termodinâmica do curso de Engenharia Mecânica pela Universidade de Rio Verde.

RIO VERDE - GOIÁS 2009

SUMÁRIO 1-Introdução...................................................................................................................... 3 1.1- Principio de Funcionamento....................................................................................... 4 1.1.2- Tipos de Torres de Resfriamento............................................................................ 1.1.3- Esquemas Matemáticos e Desenhos da Torre deResfriamento.............................. 1.1.4- Transferência de calor............................................................................................. 4 4 5

1.2 - Determinação da vazão de ar seco............................................................................. 6 1.3 - Cálculos da umidade absoluta do ar.......................................................................... 1.4-Umidades de saturação do ar...................................................................................... 7 7

1.4.1- Vazão de vapor em cada ponto................................................................................ 8 1.4.2- Determinação da Vazão de Água............................................................................ 1.5- Balanços deEnergia................................................................................................... 9 9

1.6- Números de Reynolds................................................................................................. 10 1.7- Análises Termodinâmicas dos Processos................................................................... 1.7.1-Diagrama do Potencial de Entalpia doProcesso...................................................... 1.7.2- Esquema da Torre de Resfriamento Hilton............................................................. 1.7.3- Equipamentos.......................................................................................................... 1.7.4- Componentes de uma Torre de Resfriamento......................................................... 1.7.5- Os Principais Componentes deuma Torre de Resfriamento................................... 10 11 12 12

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1- Introdução

As torres de resfriamento são equipamentos utilizados para o resfriamento de água industrial, como aquela proveniente de condensadores de usinas de geração de potência, ou de instalações de refrigeração, trocadores de calor, etc. A água aquecida é gotejada na parte superior da torre e desce lentamenteatravés de “enchimentos” de diferentes tipos, em contracorrente com uma corrente de ar frio (normalmente à temperatura ambiente). No contato direto das correntes de água e ar ocorre à evaporação da água, principal fenômeno que produz seu resfriamento. Uma torre de refrigeração é essencialmente uma coluna de transferência de massa e calor, projetada de forma a permitir uma grande área de contatoentre as duas correntes. Isto é obtido mediante a aspersão da água líquida na parte superior e do enchimento, da torre, isto é, bandejas perfuradas, colméias de materiais plásticos ou metálicos etc., que aumenta o tempo de permanência da água no seu interior e a superfície de contato água - ar. O projeto de uma torre de resfriamento parte dos valores da vazão e da temperatura da água a serresfriada. Então, uma vez especificada a geometria da torre em termos de suas dimensões e tipo de enchimento, o funcionamento adequado dependerá do controle da vazão de ar. Em termos de insumo energético, a torre demandará potência para fazer escoar o ar, sendo que o enchimento da torre é um elemento que introduz perda de carga; a água deverá ser bombeada até o ponto de aspersão. Uma torre de...
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