Fabricação de um dessalinizador térmico com parâmetros operacionais controláveis
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Data de Publicação: | 2012 |
Outros Autores: | , , , |
Tipo de documento: | Artigo de conferência |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/61331 |
Resumo: | Solar thermal desalination systems operate with a variable heat source, such as solar radiation, which makes it difficult to identify the influence of process variables and constructive geometric parameters in their performance. In operation, brackish or salt water is heated in a storage tank, where it evaporates and condenses on the lower walls of a metal tray (first stage) installed above this tank. The steam flows upwards to transfers its heat to the salt water in the above stage, where it condenses and flows to be collected outside the tank. The present work presents the development of a new prototype of the thermal desalination system with a controllable heat source, which allows transient and steady state operations. In the prototype, brackish or salty water is heated up by electrical resistance with controllable voltage source, allowing variations of the desirable heating power. Besides the electrical control, the electrical resistance can be easily changed to allow heating in other power levels. The side and bottom walls are insulated with polyurethane coated with aluminum, to minimize heat losses to the environment. PT-100 temperatures sensors were installed in different positions in the storage tank and stages. They were specially made to adjust to the system dimensions. The mass of water in the tank was measured by a precision balance. With the experimental data, temperature charts were plotted for the steady state and transient operation during heating and cooling periods. The data were used in the calculation of performance parameters. Water mass measurements were used to experimentally determine the evaporation rate from the storage tank. |
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Fabricação de um dessalinizador térmico com parâmetros operacionais controláveisManufacture of a thermal desalination operating parameters with controllableDessalinizadorResistência elétricaAquecimentoSolar thermal desalination systems operate with a variable heat source, such as solar radiation, which makes it difficult to identify the influence of process variables and constructive geometric parameters in their performance. In operation, brackish or salt water is heated in a storage tank, where it evaporates and condenses on the lower walls of a metal tray (first stage) installed above this tank. The steam flows upwards to transfers its heat to the salt water in the above stage, where it condenses and flows to be collected outside the tank. The present work presents the development of a new prototype of the thermal desalination system with a controllable heat source, which allows transient and steady state operations. In the prototype, brackish or salty water is heated up by electrical resistance with controllable voltage source, allowing variations of the desirable heating power. Besides the electrical control, the electrical resistance can be easily changed to allow heating in other power levels. The side and bottom walls are insulated with polyurethane coated with aluminum, to minimize heat losses to the environment. PT-100 temperatures sensors were installed in different positions in the storage tank and stages. They were specially made to adjust to the system dimensions. The mass of water in the tank was measured by a precision balance. With the experimental data, temperature charts were plotted for the steady state and transient operation during heating and cooling periods. The data were used in the calculation of performance parameters. Water mass measurements were used to experimentally determine the evaporation rate from the storage tank.Dessalinizadores solares térmicos operam com fonte variável de calor, a radiação solar, o que dificulta a identificação da influência das variáveis de processo e dos parâmetros geométricos construtivos. Em seu funcionamento, água salobra ou salgada é aquecida em um tanque de armazenamento, onde evapora e condensa nas paredes inferiores de uma bandeja metálica (primeiro estágio) instalada acima do tanque. Ao condensar, o vapor transfere calor para a água salgada desse primeiro estágio e o condensado é coletado no exterior do tanque. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um novo protótipo de dessalinizador térmico com parâmetros operacionais controláveis para funcionamento em regimes transiente e permanente. No protótipo, o aquecimento da água a ser dessalinizada é feito por resistência elétrica com fonte de tensão controlável, permitindo a variação desejável da potência de aquecimento. Além desse controle, é possível a substituição das resistências para facilitar o estudo com potências e geometrias variadas. As paredes laterais e inferior são isoladas com placa de poliuretano revestido com alumínio, de forma a minimizar as perdas de calor para o ambiente. Foram instalados sensores do tipo PT-100, especialmente especificados para as dimensões do tanque de armazenamento, para medições de temperaturas da água em diferentes posições no tanque. A massa de água no tanque é medida por balança de precisão.Com as medições realizadas, foram contruídos gráficos de temperatura da água do tanque durante os regimes transientes de aquecimento e resfriamento. Foram também medidas as vazões mássicas do tanque, de água evaporadas e a potência térmica dissipada na resistência.https://www.abcm.org.br/anais/conem/20122021-10-19T17:12:34Z2021-10-19T17:12:34Z2012info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/conferenceObjectapplication/pdfPINHEIRO, Francisco Nascelio; SILVA, Maria Eugênia Vieira da; AGUIAR, Sávio Bezerra de; BARBOSA, Erilson de Sousa; COSTA, Isaias Silva da. Fabricação de um dessalinizador térmico com parâmetros operacionais controláveis. In: CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECÂNICA, VIIº., 31 jul. a 03 ago. 2012, São Luiz, MA. Anais[…], São Luiz, MA. , 2012. Tema: “Engenharia em Destaque”.2178-180Xhttp://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/61331Pinheiro, Francisco NascelioSilva, Maria Eugênia Vieira daAguiar, Sávio Bezerra deBarbosa, Erilson de SousaCosta, Isaias Silva daporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-10-19T17:12:34Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/61331Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:18:36.938855Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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