Trocador de Calor

EAL501 – Operações Unitárias da Indústria de Alimentos I

Trocadores de Calor – DUPLOS TUBOS e PLACAS

Introdução
A Pasteurização do Suco de Laranja é realizada em equipamentos denominados trocadores de calor. Este projeto consiste em modelar dois tipos de trocadores de calor sendo Trocador de Calor de Placas e Trocador de Calor de Duplos Tubos.
Serão pasteurizados 3000 L/h de suco de laranja pera, cuja composição utilizada está disponibilizada na Tabela de Composição dos Alimentos (TACO) da Universidade de Campinas (UNICAMP), onde 80% da energia necessária deverá ser recuperada.

Dados e Cálculos

Desenho esquemático do conjunto de Trocadores de Calor

Temperaturas dos Trocadores de Calor

Os dados do Enunciado do projeto fornecem as seguintes temperaturas:

Foram estimadas as temperaturas de Entrada da Água Quente no Trocador de Calor 2 (T = 100oC) e Temperatura de Entrada da Água Fria no Trocador de Calor 1 (T = 15oC).
Utilizando balanços de energia para cada um dos trocadores, foram então calculadas as temperaturas T1, T2, T3 e T4.

Cálculo da T1 no Trocador de Calor 1

Através da Tabela 1.1 de Propriedades dos alimentos com base nos componentes maiores e na composição do suco obtida da Tabela TACO, calculou-se o Calor Específico (cp) utilizado na equação 1, utilizando a Temperatura Média de 47,5oC.
Assim o valor de T1 encontrado é de 64oC.

Cálculo da T2 no Trocador de Calor 1

Através da Tabela 1.1 de Propriedades dos alimentos com base nos componentes maiores e na composição do suco obtida da Tabela TACO, calculou-se o Calor Específico (cp) utilizado na equação 2, com Temperatura Média de 47,5oC.
Assim o valor de T2 encontrado é de 31oC.

Cálculo da T3 no Trocador de Calor 3

Adotando Tentrada = 15oC, obteve-se o Calor Específico da Água Fria (cpf) através da Tabela 1.2 de Propriedades Físicas da Água utilizando a Tentrada.
Através da Tabela 1.1 de Propriedades dos alimentos com