Projeto de parametrização e otimização de custo de trocador de calor para aplicação industrial

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Agostini, Jonathan Antunes
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/251665
Resumo: No processo de fabricação de materiais nãotecidos, é fundamental o uso de ar comprimido para o resfriamento do material polimérico. Compressores de ar centrífugos são comumente utilizados para aplicações industriais que exigem um grande abastecimento de ar comprimido. O estudo apresentado analisou um compressor deste tipo, instalado em uma fábrica de nãotecidos. Este necessita de lubrificação para o seu funcionamento, a fim de evitar possíveis problemas como desgaste de componentes ou falha no compressor, oriundos da alta temperatura do óleo. O atual sistema apresenta limitações e não mantem o lubrificante em temperatura adequada durante os dias mais quentes do verão. Este trabalho propõe o dimensionamento de um único trocador de calor para o compressor em questão, evitando este problema. O projeto consiste na determinação da energia térmica a ser transferida, no número de tubos e no comprimento do trocador, no coeficiente global de transferência de calor, bem como na perda de carga no trocador de calor. Além disso, o trabalho também apresenta um estudo de otimização do custo de investimento e operação deste trocador por meio do método de algoritmos genéticos desenvolvido no software Matlab. A otimização através de algoritmos genéticos apresentou expressivas reduções dos custos totais. Os resultados mostram um potencial retorno financeiro e energético para a empresa dentro de dois anos de sua instalação, aumentando a produtividade do maquinário. Com este trabalho, conclui-se também que o trocador de calor parametrizado atende as restrições de dimensões impostas e terá uma rápida instalação, não havendo necessidade de perda de capacidade produtiva.
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