Trocador de calor

1. INTRODUÇÃO

Para validar os resultados obtidos na indústria, foi feito um estudo comparativo do coeficiente global de troca de calor dentro do laboratório, com base em um trocador de calor por placas e um do tipo casca e tubo.

2. DESCRIÇÃO DA BANCADA DE TRABALHO

No laboratório, o estudo foi feito com base em um sistema de troca de calor onde o calor é gerado por uma caldeira e a troca é feita por dois trocadores, um do tipo casca e tubo e um do tipo placas. O sistema pode ser direcionado de acordo com a necessidade, com a troca podendo acontecer cada hora em um dos equipamentos. Neste trabalho não será considerado o sistema em funcionamento, apenas os dados teóricos como as áreas de troca, condutividade térmica do material e o coeficiente de trocas de calor por convecção.

Figura X: Bancada de trabalho

O trocador de calor do tipo casca e tubo é composto por doze tubos de diâmetro interno de 17,6 mm, diâmetro externo de 19,6 mm e comprimento de 396 mm, por onde passa o vapor, totalizando assim uma área de troca interna de 22268,86 mm² e uma área externa de 24383,78 mm² em cada um dos tubos. O casco tem um diâmetro interno de 156 mm e comprimento de 42,5 mm, desconsiderando as extremidades em forma de meia esfera, por onde passa a água fria. Os tubos no interior do trocador podem ser tampados quando for necessário, podendo ser regulada assim a área de troca desejada.

Figura x: Trocador de calor do tipo casca e tubo O trocador de calor do tipo placas é composto por sete placas justapostas, totalizando seis regiões de passagem de fluido, onde dessas, três são de vapor e as outras três de água fria. Cada região tem uma área de 20802,32 mm² e existem 5 regiões de contanto entre água fria e quente.

Figura x: Trocador de calor do tipo placas