Avaliação do desempenho de trocadores de calor

• Autor(a) principal: Gardenal, Angélica Lubaski
• Data de Publicação: 2016
• Outros Autores: Sguario, Mariana Kato
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16468
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Permutadores térmicos; Calor - Transmissão; Engenharia química; Heat exchangers; Heat - Transmission; Chemical engineering

Trocadores de calor são equipamentos utilizados em grande parte dos processos químicos e também físicos de uma linha de produção, sendo assim, matéria de constante estudo e atualização na área da engenharia. Dessa forma, o presente trabalho visou analisar e comparar a eficiência de dois tipos comumente utilizados, o trocador de calor de tubos concêntricos e o trocador de calor de placas em escala laboratorial. Para isso, foi realizado o planejamento experimental do tipo estrela para duas variáveis de entrada dos equipamentos, a primeira sendo a temperatura de entrada do fluido quente, que foi variada na faixa de 40 a 60ºC, e a segunda variável estudada foi a vazão do fluido quente, sendo analisada entre 0,6 e 1,6L/min. Para ambos os equipamentos os fluidos de trabalho foi a água.Com a tomada dos 11 pontos para cada trocador, foi possível calcular a quantidade calor trocada por cada equipamento e assim constatar a maior eficiência do trocador de placas em relação ao trocador de tubos concêntricos. Também foi possível obter como resposta equações que representam a relação de temperatura e vazão do fluido quente para uma melhor troca de calor em ambos os experimentos dentro da faixa estudada com o auxílio do programa Statistica. Os dados do planejamento experimental foram utilizados para traçar as superfícies de resposta, nas quais foi possível visualizar a relação das variáveis independentes com a resposta. Além disso, pode-se analisar o comportamento do coeficiente global de troca térmica, que mediante a variação das condições de operação para cada um dos trocadores oscilou de maneira muito próxima quando calculado pelos dois métodos diferentes, sendo estes, o método das diferenças de temperaturas médias logarítmica e o método da efetividade-NUT.