AQUECIMENTO DE QUEROSENE USANDO VAPOR SOBREAQUECIDO

AQUECIMENTO DE QUEROSENE USANDO VAPOR SOBREAQUECIDO: PROJETO DE TROCADOR DE CALOR

Resumo

O projeto trata-se de um trocador de calor tipo tubo, com o querosene sendo o fluido frio, com a temperatura de 20°C na entrada sendo aquecido até a temperatura de 80°C na saída com vazão mássica de 0,1kg/s, e com o vapor d’água sobreaquecido sendo o fluido quente, entrando no trocador de calor com a temperatura de entrada de 300°C sendo resfriado até a temperatura de 233,9°C na pressão de 3Mpa. Foi calculada a vazão mássica do fluído quente, e definido utilizar tubos schedule 40 de cobre, sendo 3” o diâmetro nominal do tubo interno e 6” o diâmetro nominal do tubo do casco. Foi admitido um isolamento entre o casco e o ambiente, e utilizado a correlação de Zukauskas para descobrir o coeficiente de convecção, resultando em um trocador de calor com 1,96 m de comprimento.

Palavras-chave: Querosene, Trocador de calor, Nusselt.

Introdução

Tendo aplicações em alta pressão, o trocador de calor tipo tubo é o tipo mais comum de trocador de calor utilizado em refinarias de petróleo ou em grandes instalações de processos químicos, com a finalidade de transmitir calor entre dois fluidos sem o contato direto entre eles. O projeto proposto é o de um trocador de calor tipo tubo com o fluído frio sendo o querosene, que em sua história foi utilizado inicialmente como principal produto combustível dos postes de iluminação pública das cidades e atualmente tem algumas aplicações como fonte de calor durante falhas de energia, e o fluido quente sendo o vapor d’água sobreaquecido.

Métodos

Para realizar os cálculos foi considerado que vapor superaquecido entra no casco a uma temperatura de 300 °C e pressão constante de 3 MPa. Na entrada do tubo há querosene a 20 °C que deve sair a 80 °C com vazão mássica constante de 1 kg/s. O trocador de calor é constituído por apenas um tubo interno e casco, e todas as superfícies onde há contato com fluido são lisas. O