Análise do desempenho de sistemas de compressão assistidos por resfriamento dessecante

• Autor(a) principal: Machado, João Vitor Pacheco
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/22267
• topic: Resfriamento; Dessecante; Compressão; Engenharia Mecânica; Refrigeração; Termociências; Cooling; Desiccant; Compression

Introduzir etapas de resfriamento entre estágios de compressão é uma prática comum para a obtenção de melhores valores de eficiência em tais processos. No presente estudo, um procedimento numérico simples é empregado para simular a aplicação do resfriamento dessecante a processos de compressão, visando identificar possíveis benefícios de sua utilização. Para isso, é investigado a princípio o comportamento de três esquemas que utilizam o resfriamento dessecante de maneira distinta. Em seguida, uma nova configuração é proposta, combinando técnicas de pré-resfriamento, inter-resfriamento e pré-desumidificação. A metodologia consiste na modelagem numérica dos componentes de cada configuração, a partir de relações para suas efetividades e de balanços de massa e energia através desses, e posterior resolução de um sistema de equações não-lineares, valendo-se de ferramentas computacionais disponíveis no software Wolfram Mathematica. Definem-se previamente condições iniciais de temperatura e umidade relativa, bem como as efetividades dos componentes. Os resultados comparativos entre os arranjos demonstram que o modelo combinado introduzido apresenta uma melhoria de até 7.4% em relação ao sistema de resfriamento simples e 3.8% em relação ao esquema de inter-resfriamento assistido por dessecante, no que diz respeito ao trabalho de compressão requerido. Variações implementadas para o ciclo combinado podem, ainda, alcançar valores até 7.3% maiores para massa específica de entrada no primeiro compressor, em comparação ao esquema de inter-resfriamento simples, ou apresentar a umidade relativa na linha de compressão controlada, com valores da ordem de 10¡4 em pontos onde os demais modelos experimentam condensação do ar