Eng. mecânica

SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINA – SOCIESC
INSTITUTO SUPERIOR TUPY – IST

Edvaldo Francisco Maia
Jorge Luiz da Silva Batista Junior

ESTUFA DE PINTURA

Joinville
2012 / 1

DEFINIÇÃO DO PROBLEMA

Uma determinada empresa em São José dos Pinhais comprou em leilão, uma estufa de secagem de pintura, pretende adapta-la a um sistema de pintura a pó e solvente simultaneamente. Esta empresa fornece peças para montadoras de caminhões, sendo estas peças produzidas em chapas de aço 1045 com 1,2mm de espessura.
Também adquiriu dois queimadores com capacidade de 2000kW e pretende adaptar dois ventiladores de 4m³/min de vazão para alimentar os queimadores.
As dimensões da estufa são 20x2x3m, com paredes de chapas zincadas de 0,8mm de espessura e isolamento de lã de rocha de 100mm entre as chapas, a abertura para recirculação interna é de 0,5m² (4 aberturas).
Perguntas:
a)Qual a capacidade térmica deste conjunto sabendo que as temperaturas necessárias são de 180°C (solvente) e 230°C (pó) e janela de temperatura deve ser pelo menos 18 min nesta temperatura.
b)Qual regime de trabalho dos ventiladores, queimadores e velocidade de entrada de peças suportada.
c)Qual o setup para aquecimento e standby. Figura 1 – Possível Modelo da Peça
1. DADOS DO PROBLEMA
PARACHOQUE AÇO 1045
MEDIDAS (CHAPA PLANIFICADA) 2,6 X 1,0 m
ESPESSURA 1,2 mm
CP 800 J / kg*K
DENSIDADE 7800 kg / m³

AR h – CONVECÇÃO LIVRE 25 W/m²*K h – CONVECÇÃO FORÇADA 250 W/m²*K
DENSIDADE 2,465 kg / m³
PESO O² 32 g/mol
PORCENTAGEM O² 21%

LÃ DE ROCHA
K – LÃ DE ROCHA 0,08 W/m*K
ESPESSURA 100 mm

AÇO ZINCADO
K – AÇO ZINCADO 39,4 W/m*K
ESPESSURA 0,8 mm

QUEIMADOR
CAPACIDADE 2000 Kw
PCI GNV 39900 kJ / kg
PESO METANO 16 g/mol

VENTILADOR
VAZÃO 4 m³/min

PINTURA
T° SOLVENTE 180 °C
T° PÓ 230 °C
T° AMBIENTE 15 °C
JANELA DE ABERTURA 18 min
TEMPO PRODUÇÃO 8 h
PRODUÇÃO AÇO 300 m²
QTDADE