Roteiro de cálculo térmico para trocadores de calor

Páginas: 6 (1421 palavras) Publicado: 22 de maio de 2012
ROTEIRO DE CÁLCULO
Este roteiro de cálculo se aplica ao
projeto de trocadores de calor casco
e tubos, sem mudança de fase

Determinar qual fluido passa pelo tubo e
qual passa pelo casco
Diferença de temperaturas

1.

2.

a.

b.
c.
d.
e.

Explicitar as temperaturas de entrada e de
saída dos fluidos quente e frio
Calcular MLDT
Calcular F
Verificar se há necessidade decascos em série
Determinar ∆Tm

MLDT =

(T

q2

− T f 2 ) − (Tq1 − T f 1 )
 Tq 2 − T f 2 

ln
 T −T 
f1 
 q1

∆Tm = F MLDT
q = UA ∆Tm
P=

t 2 − t1
T1 − t1

&
T1 − T2 (mC p )lado do tubo
R=
=
&
t 2 − t1 (mC p )lado do casco

3.

Temperatura média dos fluidos
a.
b.

4.

Para os tubos
Para o casco

Tt =

Tt1 + Tt 2
2

Tc =

Propriedades médias dosfluidos
a.

Calcular a massa específica ρt, a viscosidade
µt , o calor específico Cpt e a condutividade
térmica kt do fluido dos tubos na temperatura

Tt

b.

Tc1 + Tc 2
2

Calcular a massa específica ρc, a viscosidade
µc , o calor específico Cpc e a condutividade
térmica kc do fluido do casco na temperatura

Tc

5.

6.

Descargas através dos tubos e do casco
(vazão emmassa)
Fatores de incrustação
a.

b.

7.

Determinar o fator de incrustação dentro dos
tubos Rdi
Determinar o fator de incrustação fora dos
tubos Rde

Características do projeto mecânico
a.

b.

Determinar os bocais de entrada e saída do
lado dos tubos e do casco
Determinar a temperatura e pressão de
operação para os tubos e para o casco

Cálculo do número de tubos notrocador

8.

a.
b.
c.
d.

Admitir um valor estimado para U
Calcular a área de troca de calor
Calcular a área de troca por casco
Escolher o comprimento dos tubos L’, os
diâmetros (di e de), a disposição e a distância
entre centros

Q
A=
U × ∆Tm

(b)

A
Atc =
Nc

Atc
n=
π d e L' − 2e

(d )

(

)

(c )

Coeficientes de película dentro dos tubos

9.

a.
b.
c.Admitir o número de trajetos nos tubos Nt
n
Calcular o número de tubos por trajeto nt =
Nt
Calcular a velocidade média do fluido
&
mt
Vt =
escoando dentro dos tubos
ρnS
tt

d.

ti

Calcular o número de Reynolds para o
ρ tVt d i
escoamento nos tubos
R et =

µt

e.

f.

Determinar o regime de escoamento: laminar,
transitório ou turbulento
Escolher a expressão apropriadapara o
coeficiente de transferência de calor

A expressão para hi é geralmente função do número
de Prandtl
µt Cpt
Pr =
kt
OBS: Admitir se necessário, e conforme a expressão
utilizada, que a correção para o escoamento não isotérmico
é igual a 1 na primeira iteração, até que a temperatura da
parede do tubo seja estimada

Perda de carga do escoamento através dos
tubos

10.

a.Perda de carga nos bocais
Calcular Vbt
Calcular ∆p nos bocais

b.

Perda de carga na contração, expansão e
retorno no cabeçote
Determinar τc, Kc e calcular ∆pcontrações
Determinar τe, Ke e calcular ∆pexpansão

Ou alternativamente calcular ∆p para contração, expansão e
retorno para tubos retos ou tubos em U
c.

Perda de carga por atrito nos tubos

c.

Perda de carga por atritonos tubos
Calcular o coeficiente de atrito isotérmico
Estimar a temperatura na superfície interna dos
tubos


1  de
Tti = Tt + U  Rdi + 
 d Tc − Tt

hi  i


(

)

Calcular o fator de correção para escoamento não
0 ,14
isotérmico
µ 
α =  ti 
µ 
 t

Calcular o coeficiente de atrito não isotérmico

f ' =α × f
Calcular a perda de carga por atrito nos tubosL ρ tVt 2
∆pt = f
Nt
di 2

d.

Calcular a perda de carga total para o fluido
escoando nos tubos, de bocal a bocal
∆pt = N c (∆pbocais + ∆pcontr ,exp,retor + ∆p f )

e.

Para levar em conta o efeito dos depósitos na
perda de carga a tabela a seguir fornece
valores de correção

Se a perda de carga for muito alta ou muito baixa mudar o
número de trajetos nos tubos e repetir os...
Ler documento completo

Por favor, assinar para o acesso.

Estes textos também podem ser interessantes

  • calculo para trocadores de calor
  • Calculo de um trocador de calor pelo metodo de nut
  • Trocador de calor
  • trocadores de calor
  • Trocadores de calor
  • Trocador de calor
  • Trocador de calor
  • Trocadores de calor

Seja um membro do Trabalhos Feitos

CADASTRE-SE AGORA!