Estudo experimental do resfriamento de particulas solidas em trocador de calor com leito fluidizado raso

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Parise, Maria Regina, 1972-
Data de Publicação: 2000
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1589164
Resumo: Orientador: Arai Augusta Bernardez Pecora
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spelling Estudo experimental do resfriamento de particulas solidas em trocador de calor com leito fluidizado rasoFluidizaçãoCalor - TransmissãoRecuperação do calorOrientador: Arai Augusta Bernardez PecoraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: O projeto de trocadores de calor operando com leito fluidizado gás-sólido contendo tubos imersos exige o conhecimento prévio do fenômeno de transferência de calor entre suspensão gássólido e superficie imersa. A revisão da literatura mostra que fatores empíricos são necessários quando um trocador de calor com leito fluidizado é analisado. Este trabalho apresenta o estudo experimental de um recuperador de calor com fluxo contínuo de sólidos operando com leito fluidizado raso. O resfriamento das partículas foi realizado através do escoamento de água, em arranjo contracorrente, no interior de um tubo imerso no leito. A temperatura de entrada do material sólido no trocador situou-se entre 490 e 710°C em nossos experimentos. Os experimentos foram realizados visando a determinação da influência da descarga de sólidos e do número de chicanas no leito fluidizado sobre o processo. O material sólido utilizado foi areia com diâmetro médio de 254 micro m, fluidizada com ar em trocador de calor com 900 mm de comprimento e 150 mm de largura. As medidas foram rea1izadas em regime permanente para descargas de sólidos variando entre 10 e 100 kg/h e. número de chicanas entre O e 8. Os experimentos sem chicanas foram realizados visando verificar a influência da presença de chicanas no processo de transferência de calor. O leito fluidizado possuia 60 mm de altura e a relação uJ11mf variou entre 2,9 e 4,7. Medidas da temperatura do leito ao longo do comprimento do trocador de calor e balanços de energia em volumes de controle diferenciais foram realizados permitindo a obtenção do perfil do coeficiente de transferência de calor suspensão-parede. Esse coeficiente também foi obtido segundo uma análise global do trocador. Os resultados mostraram que o aumento da descarga de sólidos e do número de chicanas provocou o aumento do coeficiente de transferência de calor suspensão-parede, sendo portanto parâmetros que devem ser considerados no projeto de tais equipamentos. A análise dos resultados também mostrou que o aumento do número de chicanas provocou aumento da efetividade do trocador de calor enquanto que o aumento da descarga de sólidos provocou efeito inversoAbstract: The design of heat exchangers with gas-solid fluidized bed and immersed tubes requires previous knowledge of heat transfer involving gas-solid suspension and tube surtàce. Literature review shows that empirical factors are required when a fluidized bed exchanger is ana1yzed. This work presents an experimental study of a continuous gas-solid fluidized bed with an immersed tube where cold water flowing inside the tube is heated, in a counter flow arrangement, by solid particles with inlet temperature ftom 490 to 71 O°C. Experiments were carried out to check the influence of solids flow rate and distance between baffles immersed in a shallow fluidized bed. The solid material utilized was silica sand particles 254 J1m diameter fluidized by air in a heat exchanger 900mm length and 150mm width. Measurements were made at steady state conditions for solids mass flow rate ftom 10 to 100 kg/h and number of baffles from O to 8. Experiments without baft1es were conducted in order to ana1yze the influence of the presence of baffles in the heat transfer processes. The bed was 60 mm height and the factor u/umf varied ftom 2,9 to 4,7. Bed temperature measurements along the length of the heat exchanger was experimentally obtained and heat balances for differential control volumes of the heat exchanger were made in order to obtain the axial profile of the suspension-tube heat transfer coefficient. This coefficient was a1so obtained by a global heat balance. Resuhs showed that heat transfer coefficient increases with the solids mass flow rate and with the number of baffles suggesting that these are important tàctors to be considered in the design of such heat exchangers. Results also showed that the effectiveness of the heat exchanger increases with the number of baffles while the opposite was obtained with the increase of the solid mass flow rateMestradoTérmica e FluídosMestre em Engenharia Mecânica[s.n.]Pécora, Araí Augusta Bernárdez, 1959-Sánchez, Caio GlaucoSilva, Meuris Gurgel Carlos daUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação não informadoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASParise, Maria Regina, 1972-20002000-08-23T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf120p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1589164PARISE, Maria Regina. Estudo experimental do resfriamento de particulas solidas em trocador de calor com leito fluidizado raso. 2000. 120p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1589164. Acesso em: 14 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/199840porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-05-20T16:57:46Zoai::199840Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-05-20T16:57:46Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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