Graduação
Trocador de calor é o dispositivo usado para realizar o processo da troca térmica entre dois fluidos em diferentes temperaturas. Este processo é comum em muitas aplicações da Engenharia. Podemos utilizá-los no aquecimento e resfriamento de ambientes, no condicionamento de ar, na produção de energia, na recuperação de calor e no processo químico. Em virtude das muitas aplicações importantes, a pesquisa e o desenvolvimento dos trocadores de calor têm uma longa história, mas ainda hoje se busca aperfeiçoar o projeto e o desempenho de trocadores, baseada na crescente preocupação pela conservação de energia.
Fundamentação teorica.
Equação de Troca Térmica
Matematicamente a troca de calor em permutadores é dada pela equação:
Q = U A ( Ts - Te)
Onde :
• Q é a quantidade de calor transferida
• A é a área de troca térmica
• U é o coeficiente global de transferência de calor
• Ts é a temperatura de saída
• Te é a temperatura de entrada
Coeficiente global de transferência de calor.
O coeficiente global depende da construção, operação correta e do tempo de operação do trocador, das propriedades e vazão dos fluidos.
A construção do trocador com tubos espessos diminuirá a transferência de calor por condução consequentemente menor o U.
Outro fator que influi na transferência é a turbulência, pois com ela aumentamos a convecção.
O trocador é construído de maneira a assegurar altas turbulências, mantendo-se a perda de carga em valores aceitáveis.
O aumento de vazão, para um mesmo trocador, determinará um aumento na turbulência e consequentemente aumento da transferência por convecção.
As propriedades dos fluidos tais como condutividade térmica e viscosidade influem na transferência de calor por condução e convecção respectivamente.
Líquidos viscosos tem uma menor turbulência e por conseguinte menor transferência de calor. A pré - operação incorreta de um trocador pode deixar ar preso no trocador. Este ar forma filmes que funcionam