Dimensionamento Trocador De Calor

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Dimensionanvento
A aargatérmica de troaadoe de Calor
(g) pode ser calculator de 3 maneirasdistimtas. :
É = ¥
gide da geometric do TC.
1 Balanga de energia do lado que circular A- 1-
= Rconvec + Rond + A convecq
fluids Frio : U - A
entra = Sai
4- + in f.e • Cpf
,
e
• Tf,e = Ñ
.
cpf
,
g- Tf, s
R = = 1- + Rcond + 1 ( 10.4)
Raj Aq hf . Af
sabendo que : in f.e
= in
f. s
Pge ~ cpf , s] > considerations que
ele varia pouco , entéo
consideramor como Wma Constante
& = in f. cpf ( Tfs - Tf, e) $0.31
A leg . 10.4 mat considera imscrustacoes
<
2 Balance de energia no lado que circalaeatetas.se aplica a superficies limpas e
o fluids quente . Sem aletas .
entrada = Saida
in
,
e. cpqe • Tq , e
= & + in
, s
. Cp
, ,
• Tgs Em places : A g-
= Af = A-em = n' places . A place
of = ring . cp
. (Tg , e- T , s ) 110.37 Em tubes : Aq ≠ Af
in
,
e rings A interne = me tubes . ñ . Dint - L
Tq , e > IÑE
- - -
- -
§
- -
-
'
0
T ,s
wife
> Nc
V ☐
in f. s
A externa = me tubes . IT - D ext . L
Tf, e Tf
,
s Feast
regia
volume de contrite = espace que vau estudar O D ext é asado pl calculi da A em
P/ ◦ t e 2 mat importa se éconcooante
To tubulares
on contraCorrente . Nat misturaos fwidos c = espessura
= ☐ext - Dint
2
3 Determination do coeficiente global de
trocar térmica ( U ) em fumgéoda resistencia Canoga Térmicalimpa :
térmica total
.
9-
= V. A. ATMI
> Varia 4 oposicñ do To
Na Figura 10.10 , identificamos 3 res is -\téncias : ↳ oirea maior
A convene.cat no Guido quente
Bcondunqiao ma parade metaiica > Usa quando mat tenho info p / as
C Convecgéo no fluids Frio case I e 2
② DO of ⑦
Tq Tt Ta 1 Tf
A b c
D efeito do aaimulo does incrustaceous Area de trocatérmica
élevado em conta através da introduce
de uma resistencia térmica adicionaiaeq.IO. 5; Aq f- Af : trocadooes tubulares (duplo tube,
superfine raspada ou Casco e tube - Soma da
→ Fata de decomposicf-ooufator.de imcrus - drea de todos es tubes feixes)
tages : Rd ou Rine [ K. m2 - w
- ' ]
Aq= Af : trocadooes de placas- a'readies pta
0 valor do Fata de imcrustagoes dependent cos térmicos
velocidade e tempo de service do TC , esta
'
disponivel mas tablas 10.1 e 10.2 . CARGA TÉRMICA DO = taxa de transferrinCia
TROCADOR DE CALOR de Calor lot)
10.10 I = 1
Us . A hi Ai
+
Rdi
+ Rond + Rd ext +
1
Ai Ae he Ae → Potential térmico médio poole Ser
determinate por meio de uma
"www.ao-iimcrustago-ointerma
e externa da MLDT plescoamento contraCorrente
5- sujo / com a eq. 10.10 encontro Us (sijo)
ecohocomos 10.5 Para escoamento cruzado ( Casco et )
= Us . A. ITmust
→=Ñ" 9- = V. A • FMLDT . AT en
Fata de c- ↳ usar contracorrente↳
cargatérmicasujaclincrustacéo come.cat
↳ determinate por Meio de gnoificos
Potencial Térmico Medio c ou tdselos
AT = Tq - Tf 1- 2
Mas no TC a ST varia co hongo
?
do comprimento do troaador
Contracorrente :
AF
in
= ( Tqs - Tfe ) - (Tate - Tfs )
In (
( Tots - Tse )
(Tate - Tfs ) )
loncorrente :
DF
in
= ( Tate - Tfe ) - (Tots - Tfs ) Eficiencia Térrmiaa / efetividade térmica Codimensionall
ln (
( Tee - Tee )
(Tots - Tfs ) ) he = it = & fluid com
4-max 1mi cpl min . Hate - Tfe ) Menor Cp
Geral : extriemidade
↑ NTU : Numero de umidades de transferoraia
IT in = ATE±
- ATE#
• Representa o
"
tamanhotérmiaé do trocador
In ATEI NTV
= VA
• usado pl comparagio entire trocadoies de Calor
TE# ( in ' CP ) min • engloba tudo dos equipat
≥
Para Callahan Fmust no gréficos
R= Tote - Tots
Tfs - Tfe
p= Tfs -¥
Tqe - Tfe
Escoamento Concoooente
• AT dimimui muito
• Aliment muito viscose : aquea.to brusco redusg a viscosidade drasticate , maentradado eopuipat-e.com isso , logia- se um desempento methane no restante do troaadoi
de calor
→ Na concovoente a trocar
de Calor acontece ma msm
posigéo e ma contracooronte
mat Montee
Escoamento Contracorrente
• A TC do fluids trio , ma Saida , peak Ser Maio que a do fluids quvente , ma Saida .
• Armenta a eficiémcia cha troaa de calor
, pais a oirea de trocar térmica mecessoiria
Sera
'
Menor lredui.io de uusto )
→ é + homogéneo mas ñconstante
escoa . cruzado
suco = frluido quente
1- 2 Hal = fluids Frio
Casco e tubes -1=2,1 m2 55=15 ◦ B
Suco no tube = 2 passes 1 : 2
Had no Casco = 1 passe
H2O Frio Tf
, e
= 5°C = 278K
§ Qv, g- = 1 m3/h Qv, f-- 1,9 m3 1h
Tf , S Tq , e-- 50°C = 323k
n
u %""".NTV
☒-
if = in . cp.AT i
9- 9- 9-
I Formecido
nyq , ,, , . p = 1m
,
,n . gogo gym, = peg, qq.gg,
= gag, pg ,,
> § = 0,294 • 3-7-70 • (50-30) = 30000 Jls = 30 kW
AD = Kaye . I . K = Jls = W
kg . K
ii §
,
= ing • Cpf . 1T£ → G- g- = Inf • Cpf . (Tfs - Tf- e) → If
= Tf
,
s - Tf
,
e
Tf,s= 3011000 + 278 Tf,s= If
+
The 8- Ñf • Ipf
←
0,528 • 4200 tire . ipfL
Tf, s = 291 , 528 K
= 18 ec
Ñf = Qyf - Pf = 1,9 m3 / h ° JODO kg /m3 = 1900 •I = 0,528 kg /s
3600s
W_ + K = K
Kg/s • J /kg.tk
iii me
= 95 = É 30.1000 = 0,60 = 60%
d- marx ( vii. cp) min . (Tqe - Tf , e)
=
(0,294.377-0) . (323-278) ↓
W = cotta tudor efioieinciatérmiaadoeauipamento ,
F- • ¥5m • K so converter apenas 60% de energia , or 40%
poder perdido ou continua no fluids
✓
quanta +
"
me/hor
g-IV § = V. A ' FMLGT • ATMLDT → U =
A • Fast • ATMitt
✓ term quieter ofatoepois
P Tfs - Tfe = 291,5-278 = 0,30 F must = 0,88 éwm escoamentomis.to /=
Tote - Tire 323 - 278
cruzado
g. yg, , ,g, , g , , .gg, , ,.gg }
Tfs - Tfe 291,52 - 278! .mn#.,.....,.,....,.,....,.,.,....fnflT9-s-Ts-e) In ( 296 - 278(Tate - Tfs ) ) 323 -291,52)
v
u = 30.1000 = 673,32 W
2,1 • 0,88 - 24,11 m2
. K
V NTU = V. A = 673,32 • 2,1 = 1,27 m
.
m2
•
%g . %K_
= cotta tudo
(in cpl min 0,294 - 3770