Dimensionamento de um trocador de calor tipo casco e tubos

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
FACULDADE
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA
GRADUAÇÃO
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
DISCIPLINA:
DISCIPLINA: Transferência de Calor II
PROFESSOR:
PROFESSOR: Ricardo Fortes de Miranda

Dimensionamento
Dimensionamento de um trocador de calor tipo casco e tubos Aluno:
Guilherme Augusto de Oliveira

Uberlândia, 28 de Junho de 2010

Resumo

Devido a várias aplicações importantes, a pesquisa e o desenvolvimento de trocadores de calor têm uma longa história. Entretanto, tal atividade não está de todo completa, e assim pesquisadores continuam a buscar modos de melhorar projeto e desempenho de trocadores de calor, principalmente devido à preocupação que existe em torno da conservação de energia, dada as questões ambientais.
Neste trabalho, será feita uma breve introdução sobre os trocadores de calor, suas formas construtivas e características principais. Será dimensionado um trocador de calor do tipo casco e tubos, para o aquecimento de água. Usando diferentes velocidades de escoamento de água, será mostrado o correspondente número de passes e tubos do trocador, bem como outras informações relevantes. Análises dos resultados, discussões e questionamentos acerca do assunto serão apresentadas no decorrer deste trabalho.

2

Índice

1. Introdução

04

2. Desenvolvimento Teórico

04

2.1. Principais Variáveis de Processo dos Trocadores de Calor

04

2.1.1.

Natureza e Característica dos fluidos

04

2.1.2.

Temperaturas de Operação

05

2.1.3.

Pressões de Operação

05

2.1.4.

Velocidade de Escoamento

06

2.1.5.

Perda de Carga Admissível

06

2.1.6.

Fator de Sujeira

07

2.1.7.

Localização dos Fluidos

08

2.2.

Tipos de Trocadores de Calor

11

2.3.

Coeficiente Global de Transferência de Calor

15

2.4.

Uso da Média Logarítmica das Diferenças de Temperatura

16

2.5.

Trocadores de Calor com Escoamento Cruzado e com