Supervisor

Faculdade de Engenharia Mecânica
Departamento de Energia

EM 847 - Laboratório de Calor e Fluidos

Análise Hidrodinâmica e Térmica de um
Condensador Casco e Tubo

1 INTRODUÇÃO

Um trocador de calor é um equipamento utilizado para transferir calor entre dois fluidos que estão a diferentes temperaturas. Os trocadores de calor são encontrados usualmente em instalações de ar condicionado, nas plantas de geração de potência, nas indústrias química, de alimentos, de petróleo, entre muitas outras.
Uma classificação bem geral dos trocadores de calor poderia ser realizada de acordo com os itens abaixo:
1. Processo de transferência de calor;
2. Construção;
3. Arranjo do escoamento;
4. Mecanismos de transferência de calor;
5. Número de fases ou fluidos, e
6. Aplicação.

Classificações mais simples consideram somente o arranjo do escoamento, o tipo de construção e o mecanismo de transferência de calor. Por exemplo: se o arranjo do escoamento é considerado, os trocadores podem ser de escoamento paralelo, escoamento co-corrente ou de fluxo cruzado. No escoamento de fluxo paralelo, os fluidos entram no mesmo lado do trocador de calor, e escoam paralelamente até o ponto de saída, ver a Fig. 1 abaixo. Outras possibilidades são o trocador que opera em contra-corrente (inverta o sentido do escoamento de um dos fluidos na Fig. 1), e o trocador de correntes cruzadas.

Fig. 1 - Trocador bi-tubular de corrente paralela

Com relação ao tipo de construção, podemos ter o trocador de calor de tubos duplos (um tubo dentro do outro, cada um deles transportando um dos fluidos de trabalho, Fig. 1), o trocador de tubos e carcaça, que se encontra com mais freqüência na indústria, veja na Fig. 2, e os trocadores compactos, que têm uma grande área de troca de calor, Fig. 3.
No trocador de calor tipo tubo e carcaça, um certo número de tubos está envolto por uma carcaça. Os tubos geralmente são redondos sendo montados dentro de um vaso cilíndrico. Uma possibilidade é ter