Transferencia de calor

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TROCADORES DE CALOR
PARTE (I)

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Introdução Classificação Geral Tipos e Usos Tubos de Calor

PARTE (II)

• Cálculo de Transferência de Calor
Diagramas T x X Método da DTML (diferença temperatura média logarítmica) Método da eficácia ( - NUT) de

Comparação entre os dois métodos em:
a) Solução de dimensionamento problemas de

b) Solução de problemas de potência térmica TROCADORES DE CALOR
1. INTRODUÇÃO Conceitos
Trocador de calor sensível Trocador de calor latente Superfície Direta Superfície Indireta ou Estendida Regeneradores/ recuperadores/ trocadores de contato direto (classificação KAKAÇ)

Tipos: (Recuperadores)
Aquecedores Resfriadores Condensadores Refervedores (processos de destilação)

Evaporadores
(qualquer fluido);

(água)

/vaporizadores

Trocadores compactos.

2. PROJETO DE UM TROCADOR
Análise Térmica Análise Estrutural Considerações de Fabricação Análise de Custos Considerações de Dimensões Considerações de Queda de Pressão

3. ETAPAS DE PROJETO

Projeto Térmico
Projeto Mecânico

3. TROCADORES DE PLACA ESPIRALADA
Escoamento: Contracorrente espiral. Um fluido em espiral é o outro normal à espiral; Um fluido emespiral e o outro numa combinação de escoamento espiral com escoamento perpendicular à espiral. Características: Podem usar incrustadores; líquidos viscosos e

Baixo custo de manutenção; Baixo custo de fabricação; Comprimento máximo limitado; Máxima pressão 1000kPa;

Temperatura máxima 500oC;
Usados em indústrias de celulose; São não-compactos; São envolvidos por uma casca cilíndrica.

4.INCRUSTAÇÃO 4a. Corrosão 4b. Erosão

5. VIBRAÇÃO
Vibração Acústica Vibração do Tubo (  Fraturas)

6. CLASSIFICAÇÃO GERAL
Processos de Transferência Número de Fluidos Grau Superficial Aspectos de Construção Arranjos de Escoamento Mecanismos de Transferência de de Compacidade

Calor

6.1 PROCESSOS DE TRANSFERÊNCIA

Processos de Transferência

Tipo de Contato Direto Tipo de ContatoIndireto

Transferência Direta (Recuperador)

Armazenamento (Regenerador)

Leito Fluidizado

Líquido Vapor Única Fase Multi Fase

Gás Liquido

Fluidos não miscíveis

6.2 NÚMERO DE FLUIDOS

Número de Fluidos

Dois Fluidos

Três Fluidos

N Fluidos (N>3)

6.3

GRAU DE SUPERFICIAL

ComPACIDADE

Grau de Capacidade Superficial

Compacto (densidade de área superficial 700m2/m3)

Não - Compacto (densidade de área superficial < 700m2/m3)

6.6 MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR

Mecanismos de Transferência de Calor

Convecção fase única em ambos os lados

Convecção fase única em um lado, de duas fases no outro lado

Convecção de duas fases em ambos os lados

Convecção combinada com transferência de calor

CLASSIFICAÇÃO QUANTO AOS ASPECTOS DECONSTRUÇÃO 1. Tubulares
Turbo-Carcaça Duplo-Tubo Tubo espiralado

Características:
Flexíveis no projeto Aplicações líquido-líquido líquido-duas fases gás-gás (quando as temperaturas e/ou pressão são muito altas) Altas temperaturas e pressões Fluidos altamente corrosivos;

Grande variedade de materiais e tamanho
Resfriamento de petróleo Geradores de vapor

TROCADOR DE DUPLO TUBO
Fácilmanutenção Baixo custo Escoamento :  Paralelo  Contracorrente
b

a

a

b

Troca térmica moderada

GRAMPO

DIÂMETRO EQUIVALENTE

D1

D2

Para transmissão de calor:
De  4rh  4 De  4
área do escoamento perímetro molhado
2 D2  D12  D1

  D22  D12 
4 D1

Para perdas de pressão:
' De  4

4  D2  D1 

  D22  D12 

' De  D2  D1

SELEÇÃO OU PROJETO DE UMTROCADOR DE CALOR
Considerar: a) Opção Disponíveis;

b) Necessidades;
c) Restrições de Aplicação Analisar: a) A quantidade transferido; de calor e a ser

b) As temperaturas envolvidas; d) As quedas de pressão.

pressões

c) O peso do equipamento;

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO
Serve de base para: a) Fixar mudanças nas condições de operação de um equipamento existente  Melhoria de...
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