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TROCADORES DE CALOR

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Eng. Gerson R. Victoria 1 
TROCADORES DE CALOR
 
Trocadores de calor são equipamentos que permitem a troca de calor entre dois fluidos. 
Fundamentalmente, os trocadores de calor podem ser classificados pela natureza da 
transferência e pelo tipo de construção. O fluxograma abaixo detalha com exatidão os tipos 
de trocadores de calor: 
Com relação à natureza da transferência
 
podemos classificar os trocadores de calor em 
dois subgrupos, os de contato direto ou de mistura, e os de contato indireto ou de 
superfície: 
a) De mistura ou de contato direto: onde dois fluidos entram em contato direto 
um com o outro, propiciando que o fluido de maior temperatura (fluido quente (fq)) 
ceda calor ao fluido de menor temperatura (fluido frio (ff)). As aplicações triviais 
desse tipo de trocador de calor envolvem transferência de massa e calor (energia). 
Aplicações envolvendo somente transferência de calor são raras. Em comparação aos 
trocadores de calor de contato indireto, geram taxas de transferência de calor mais 
elevadas em razão da transferência de massa. A construção desse tipo de 
equipamento é relativamente barata quando comparados aos de contato indireto, 
porém sua aplicação é limitada a casos onde o contato direto entre os fluidos seja 
admissível. 
b) De superfície ou de contato indireto: onde há uma superfície sólida 
impossibilitando o contato direto entre os dois fluidos e que analogamente aos de 
mistura, o fluido quente (fq) cede calor ao fluido frio (ff), promovendo apenas a 
apenas a transferência de energia. Essas superfícies em geral, são compostas por 
tubos. 
O exemplo mais comum de trocadores de calor de contato direto
 
são as torres de 
resfriamento, na qual o ar externo e água quente (oriunda de um processo qualquer) são 
Classificação 
Trocadores de Calor 
Natureza da 
Transferência 
Tipo de 
Construção 
Natureza da 
Transferência 
Contato 
Direto 
Contato 
Indireto 
Eng. Gerson R. Victoria 2 
admitidos no sistema, onde os fluidos entram em contato direto e assim promovem a 
transferência de calor e de massa. A água oriunda do processo é liberada em forma de 
gotículas de forma a aumentar a área superficial de contato entre os fluidos, resultando no 
aumento da área de troca de calor. A figura abaixo ilustra o esquema básico de uma torre de 
resfriamento. 
Os trocadores de contato indireto ou de superfície
 
são classificados em trocadores de 
transferência direta
 
e de armazenamento. 
Nos trocadores de calor por contato indireto e transferência direta, há um fluxo de 
calor contínuo do fluido quente (fq) para o fluido frio (ff), através de uma parede que 
impossibilita o contato entre ambos. Não há mistura (troca de massa) entre os fluidos, pois 
cada corrente permanece em passagens separadas. Esse tipo de trocador é denominado 
como trocador de calor de recuperação ou recuperador. Trocadores de calor de placa, 
tubulares e de superfície estendida são exemplos de trocador de calor por contato indireto e 
transferência direta. 
Trocadores de calor de armazenamento, também denominados regeneradores, os 
fluidos quente (fq) e frio (ff) percorrem alternadamente as mesmas passagens de troca de 
Contato Indireto
 
Transferência 
Direta 
Armazenamento 
Tfq ; entrada 
Tfq; saída 
Tff ; entrada 
Tff ; saída 
Eng. Gerson R. Victoria 3 
calor. A superfície de transferência de calor é composta de uma estrutura de 
armazenamento denominada matriz de armazenamento. Na hipótese de aquecimento, o 
fluido quente escoa através do equipamento, em contato com a superfície de transferência 
de calor, energia é armazenada na matriz. Posteriormente, quando o fluido frio (ff) passar 
pelas mesmas passagens, a matriz há uma temperatura mais elevada que o fluido frio (ff), 
cede calor ao mesmo. 
Em grandes instalações de sistemas de ar condicionado, uma opção amplamente 
utilizada são os bancos de gelo
 
ou tanques de gelo. Nessa situação a matriz muda para fase 
sólida, tornando-se gelo, nesse processo a matriz libera (cede) energia (entalpia de 
solidificação) ao fluido refrigerante que circula no sistema (banco de gelo) no período 
noturno, onde a tarifa de energia elétrica tem um custo reduzido. Durante o dia, o fluido 
quente (fq) oriundo do sistema de circulação do ar condicionado é conduzido aos bancos de 
gelo, reduzindo ou eliminando (no caso do sistema ser dimensionado para atender a carga 
térmica total) o trabalho dos chillers
 
nos horários em que a tarifa de energia é mais cara, 
proporcionando assim uma sensível economia nos custos operacionais do sistema. 
Com relação ao tipo de construção
 
podemos classificar os trocadores de calor em dois 
subgrupos, os tubulares
 
e o tipo placa. 
Trocadores de calor tipo placa
 
são construídos com placas planas lisas, ou placa planas 
corrugadas que aumentam a área de troca de calor propiciando maior resistência à placa 
produzindo maior turbulência no escoamento dos fluidos. A vantagem desse tipo de 
trocador de calor reside nos seguintes aspectos: 
 
facilidade de acesso a superfície de troca de calor facilita a limpeza e uma 
eventual substituição de placas; 
Matriz de 
Armazenamento
 
TENTRADA
 
TSAÍDA 
Tipo de 
Construção 
Tubulares
 
Tipo Placa
 
Eng. Gerson R. Victoria 4 
 
incrustação reduzida, comparado aos tubulares, devido as placas corrugadas 
produzirem maior turbulência no escoamento; 
 
pode operar com mais de dois fluidos; 
 
flexibilidade de alteração da área de troca de calor devido a sua concepção 
“modular” de construção. 
A desvantagem desse tipo de trocador em relação a um tubular equivalente, 
geralmente, reside no fato de não suportarem pressões e muito elevadas. As o esquema 
ilustrativo e as fotos abaixo ilustram os detalhes de um trocador de calor tipo placa. 
Pacote de Placas
 
Placa de Pressão
 
Placa de 
Estrutura
 
Tirantes
 
Prisioneiros
 
Coluna de 
Supote 
Suporte de 
Fixação 
Barramento 
inferior 
Gaxeta
 
Suporte de 
Fixação 
Bocal de 
Inspeção
 
Barramento 
Superior 
Caixa de 
rolamento
 
Chapa de 
Proteção
 
Eng. Gerson R. Victoria 5 
Abordaremos em um primeiro momento, os trocadores de calor de superfície ou de 
contato indireto, em função de serem os mais utilizados nos processos industriais. 
Os trocadores de calor tubulares
 
são divididos basicamente em três grupos: 
1) Duplo Tubo (Double Pipe) 
Esse trocador de calor é constituído em geral por dois tubos de seção circular, 
concêntricos, de diâmetros diferentes. Por dentro do tubo interno passa um dos fluidos 
denominados “fluido do tubo” ou “fluido tubular”. No espaço entre o tubo externo e o tubo 
interno passa o outro fluido, denominado “fluido anelar”, em analogia com o formato 
geométrico de um anel. 
A figura abaixo ilustra o esquema de um trocador de calor de duplo tubo. 
A limitação de uso desse tipo de trocador se deve a pequena área de troca de calor 
disponível, pois sua confecção esta limitada ao comprimento comercial dos tubos (6 
metros). 
Esse tipo de trocador de calor é usado devido a sua simplicidade na construção, 
desmontagem fácil e conseqüentemente o fácil acesso para manutenção, o que resulta em 
custos baixos tanto de construção, operação bem como a manutenção. 
Para trabalharmos com comprimentos maiores, perdemos as grandes vantagens desse 
tipo de equipamento que é o baixo custo de construção e manutenção. 
Fluido Anelar 
Fluido Tubular 
Tubulares 
Duplo Tubo
 
(Double Pipe) 
Casco e Tubos
 
(Shell and Tubes) 
Serpentina(Shell and Coil) 
Eng. Gerson R. Victoria 6 
2) Serpentina (Shell and Coil) 
Esse tipo de trocador de calor de calor permite uma maior área de troca de calor entre 
os fluidos que o tipo duplo tubo. O tubo interno é “enrolado” em espiral, acompanhando a 
geometria interna do reservatório, essa conformação lembra a forma de uma serpente, daí 
vem a nomenclatura serpentina. 
É usado principalmente quando deseja-se resfriar ou aquecer o fluido contido no 
reservatório (casco). Os exemplos mais comuns de aplicação desse tipo de trocador de calor 
na indústria são os tanques de tratamento químico de peças ou produtos, onde se faz 
necessário deixar livre o volume central do reservatório. 
3) Multitubular (Shell and Tube) 
São os mais usados na indústria quando há a necessidade de grandes áreas de troca de 
calor. 
Em nosso estudo envolvendo trocadores de calor, devemos fazer algumas 
considerações extremamente importantes: 
 
O volume de controle em estudo (trocador de calor) é adiabático, ou 
seja, não há troca calor com o meio. A troca de calor se dá internamente 
entre os dois fluidos. 
 
O escoamento dos dois fluidos (anelar e tubular) dentro do volume de 
controle (trocador de calor) se dá em regime permanente, ou seja, as 
propriedades do fluido não sofrem alteração
 
ao longo do escoamento. 
O fluxo de calor entre os dois fluidos é dado pelas relações de efeito combinado 
(condução e convecção) em paredes cilíndricas, já expostas em tópico anterior, onde 2p.r.L é 
a área de troca de calor de um tubo. Por essa relação, em função de um determinado fluxo 
de calor , podemos calcular o comprimento L necessário de um tubo para propiciarmos o 
fluxo de calor 
 
entre os dois fluidos. Quando esse comprimento for demasiadamente 
grande, fracionamos esse tubo de forma a compormos um feixe de tubos, o qual é inserido 
Eng. Gerson R. Victoria 7 
em uma ordem lógica em função dos parâmetros de escoamento externo dentro da 
carcaça. 
A figura abaixo ilustra com detalhes o esquema de construção desse tipo de trocador de 
calor: 
Os tubos são “presos” pelas extremidades em dois discos de chapa denominados 
espelhos. Os espelhos são soldados à carcaça, ou em caso de trocadores maiores, flangeados 
à carcaça e aos cabeçotes, que tem por finalidade coletar o fluido dos tubos, proverem o 
retorno e distribuir o fluido pelos tubos. 
Os fluidos entram e saem do trocador de calor pelos bocais, que são compostos por um 
“pescoço” e um flange, e em caso de trocadores pequenos, por conexões rosqueadas. A 
figura abaixo mostra em perspectiva os detalhes de um trocador de calor casco e tubos. 
Em um trocador de calor multitubular, o fluido anelar dispõe de uma área de passagem 
relativamente grande, o que gera velocidade de escoamento reduzida . Como o 
Espelho
 
 Flange
 
Fluido Anelar
 
Fluido Tubular
 
 Flange
 
Boca
Espelho
 
Cabeçote
 
Carcaça/Casco
 
Defletores/Chicana
Junta Vedação
 
Cabeçote
 
L
 
Bocal 
Cabeçote 
Junta de 
Vedação
 
Suporte de 
Fixação 
Feixe de 
Tubos 
Chicanas/
Defletores
 
Casco
 
Espelho Espelho 
Bocal 
Bocal 
Eng. Gerson R. Victoria 8 
coeficiente de película é diretamente proporcional a velocidade de escoamento do fluido, 
essa condição propicia baixo coeficiente de película, e conseqüentemente, perda de 
eficiência do equipamento. Para evitarmos essa situação, são colocados defletores na parte 
interna do casco, formando com isso “galerias”, que além de propiciarem ao fluido anelar 
percorrer todo corpo do trocador de calor sem regiões de estagnação, há um aumento na 
velocidade de escoamento do fluido anelar com a redução da área, aumentando 
sensivelmente o coeficiente de película, melhorando assim a eficiência do equipamento. 
Um fluido dá “um passe”
 
no trocador de calor, seja ele tubular ou anelar, quando ele 
percorre uma vez
 
o comprimento (L) do trocador de calor. Assim, classificamos um trocador 
multitubular em função do número de passes dado pelo fluido anelar e o tubular
 
ao longo 
do comprimento (L) do trocador de calor. Expressamos essa classificação na forma genérica 
TC X – Y, onde X
 
é o numero de passes que o fluído anelar dá no casco e Y
 
o número de 
passes que o fluido tubular dá nos tubos. Logo, dizemos que um trocador de calor 
multitubular é classificado como TC 1 – 1 quando o fluido anelar da um passe no casco e o 
fluido tubular da um passe nos tubos. Os esquemas abaixo ilustram com maior riqueza de 
detalhes essa classificação. 
 
Temperatura de entrada do fluido quente (fq). 
 
Temperatura de saída do fluido quente (fq). 
 
Temperatura de entrada do fluido frio (ff). 
 
Temperatura de saída do fluido frio (ff). 
Na condição hipotética do escoamento em regime permanente (vazão dos fluidos 
anelar e tubular constante), analisando os esquemas dos trocadores de calor acima é fácil 
concluir que aumentando o número de passes reduzir-se-á a área de escoamento, logo a 
velocidade de circulação dos fluidos aumentará elevando assim o coeficiente de película dos 
fluidos. 
L
 
TC 1 – 3 
 
L
 
TC 2 – 2 
 
L
 
TC 2 – 4 
 
Eng. Gerson R. Victoria 9 
Não é difícil notar que à medida que aumentamos o número de passes, dificulta e 
encarece tanto a construção como a manutenção do equipamento. 
Com base na analise de um trocador TC 1 – 1 existe a possibilidade de dois tipos de 
escoamentos distintos dentro de um trocador de calor, denominado escoamento em 
correntes paralelas e escoamento em correntes contrárias ou contracorrentes, conforme 
ilustramos abaixo: 
Dentro de um trocador de calor, dois fluidos trocam calor em correntes paralelas 
quando ambos os fluidos têm o mesmo sentido de escoamento. De modo inverso, dois 
fluidos trocam calor dentro de um trocador de calor em correntes contrárias ou contra 
correntes quando os fluidos têm sentidos de escoamento opostos. 
Vamos analisar a diferença de funcionamento em ambos os casos através de um gráfico 
que contempla a variação de temperatura (T, t) dos fluidos ao longo do escoamento, em 
função do comprimento (L) do trocador de calor. 
Em nossa analise, vamos considerar que o fluido que escoa pelo casco do trocador de 
calor (fluido anelar) seja o fluido quente e que o fluido que escoa pelos tubos (fluido tubular) 
seja o fluido frio. 
L
 
L
 
Correntes Paralelas
 
Correntes Contrárias
 
L
 
Correntes Paralelas
 
T, t
 
L
 
tb
 
fq
 
ff 
ta
 
T
 
Correntes
 
Contrárias
 
L
 
L
 
T, t
 
fq
 
ff
 
T
 
t
 
tb
 
ta
 
t
 
Eng. Gerson R. Victoria 10 
ta 
 
Diferença de temperatura na extremidade esquerda do trocador de calor. 
tb 
 
Diferença de temperatura na extremidade direita do trocador de calor. 
T 
 
Variação de temperatura do fluido quente. 
t 
 
Variação de temperatura do fluido frio. 
fq 
 
Fluido Quente. 
ff 
 
Fluido Frio. 
L 
 
Comprimento útil do trocador de calor. 
Analisando o trocador de calor operando em correntes paralelas, podemos observar a 
diferença de temperatura ( tA) na entrada do trocador de calor é muito grande, revelando 
uma troca intensa de calor entre o dois fluidos, sendo que essa diferença cai sensivelmente 
ao logo do escoamento a partir da segunda metade do trocador de calor, apontando para 
uma baixa eficiência na troca de calor entre os dois fluido nessa região. 
No caso do trocador de calor operando em correntes contrárias, a diferençade 
temperatura entre os fluidos ao longo do escoamento não sofre variações sensíveis, o que 
acarreta uma diferença média de temperatura maior (abordaremos esse conceito 
detalhadamente mais adiante) e pequena variação. Portanto, concluímos facilmente que um 
trocador de calor operando em correntes contrárias é sensivelmente mais eficiente
 
que um 
trocador de calor operando em correntes paralelas. 
TROCA DE CALOR ENTRE OS DOIS FLUIDOS DENTRO DO TROCADOR DE CALOR 
Vimos anteriormente que o fluxo de calor entre os dois fluidos dentro de um trocador de 
calor
 
é dado pelas relações de efeito combinado (condução e convexão) em paredes 
cilíndricas, já expostas com riqueza de detalhes em tópicos anteriores. O fluxo de calor entre 
os dois fluidos nesse caso é dado pela seguinte equação: 
 
Onde, 
h1 
 
Coeficiente de película interno ao tubo. 
h2 
 
Coeficiente de película interno ao tubo. 
K 
 
Coeficiente de condutibilidade térmica do tubo metálico. 
r1 
 
Raio interno do tubo metálico. 
r2 
 
Raio externo do tubo metálico. 
L 
 
Comprimento útil do tubo metálico. 
Multiplicando o numerador e o denominador da equação por r1, temos: 
 
Eng. Gerson R. Victoria 11 
Onde as parcelas representam fisicamente: 
 
Área interna de troca de calor. 
 
Resistência térmica devido à película do fluido tubular interno. 
 
Resistência térmica da parede do tubo. 
 
Resistência térmica devido à película do fluido anelar externo. 
Define-se como Coeficiente Global de Troca de Calor
 
interno (em relação à área interna 
do tubo (r1)) o inverso do denominador das parcelas referentes às resistências térmicas das 
películas e da parede do tubo. Portanto temos: 
 
Aplicando o mesmo raciocínio, mas multiplicado numerador e denominador da equação 
por r2 teríamos o Coeficiente Global de Troca de Calor externo (em relação à área externa 
do tubo (r2)). Essa diferença só irá interessar em um projeto detalhado de um trocador de 
calor, o que não é o objetivo do nosso curso. 
Como sabemos, o objetivo do trocador de calor é facilitar ao máximo a troca de calor 
entre os dois fluidos, logo sempre usaremos na sua construção tubos metálicos de paredes 
finas. Essa característica nos leva a tecer as seguintes considerações: 
 
O raio interno (r1) e o raio externo (r2) dos tubos metálicos são 
aproximadamente iguais, logo r1 r2. 
 
Como a parcela referente à condução em paredes cilíndricas é função 
do logaritmo da razão entre os raios externo (r2) e interno (r1) do tubo, a razão 
entre os raios será aproximadamente igual a 1 (um) , logo 
, o que torna desprezível a resistência térmica da parede do tubo. 
Logo, o Coeficiente Global de Troca de Calor (U)
 
se reduz à seguinte equação: 
 
Eng. Gerson R. Victoria 12 
MÉDIA LOGARÍTMICA DAS DIFERENÇAS DE TEMPERATURAS ( Tml ou LMTD) 
Nesse tópico consideraremos em nossa análise um trocador de calor duplo tubo 
operando em correntes paralelas. Admitiremos em um primeiro momento o trocador de 
calor como um sistema, e que a transferência de calor para o meio e as variações da energia 
potencial e cinética sejam desprezível. O esquema abaixo representa a interação dos fluidos 
no sistema compreendido pelo trocador de calor. 
Lembrando que: 
 
Efetuando-se os balanços globais de energia para os fluidos de um trocador de calor, 
lembrando que o produto 
 
é a capacidade térmica do fluido C ( , temos: 
 
O fluxo também pode ser relacionado a diferença de temperatura 
 
entre os fluidos 
quente e frio, resultado em: 
 
Analisaremos agora o trocador de calor duplo tubo admitindo que cada fluido como um 
sistema. Adotaremos um elemento infinitesimal de área dA de troca de calor e aplicaremos 
o balanço de energia (1ª Lei da Termodinâmica). 
Em nossa análise admitiremos as seguintes hipóteses: 
 
O trocador de calor é adiabático. 
 
O regime é estacionário (permanente). 
 
A variação de energia potencial e cinética é desprezível. 
 
Os calores específicos dos respectivos fluidos são constantes. 
 
Área (A)
 
de troca de 
calor entre os fluidos 
 
 
 
Eng. Gerson R. Victoria 13 
 
Escoamento plenamente desenvolvido, logo os coeficientes de película e o 
coeficiente global são constantes ao longo do trocador. 
 
O fluxo de calor 
 
pode ser calculado em função da diferença de temperatura entre os 
dois fluidos pela equação de efeito combinado em paredes cilíndricas. Na forma infinitesimal 
podemos escrever a equação da seguinte forma: 
 
Na forma diferencial a equação (3) resulta em: 
 
Substituindo as equações (4) e (5) em (7), temos: 
 
Substituindo a equação (6) em (8), temos: 
 
dA
 
L
 
Correntes Paralelas
 
T, t
 
L
 
tb
 
FQ
 
FF
 
t a T
 
dT
 
dt
 
a
 
b 
 
Eng. Gerson R. Victoria 14 
 
Realocando os termos e integrando a equação ao longo do trocador de calor, da seção (a) 
até (b), temos: 
 
No inicio do escoamento, na entrada do trocador de calor na seção (a) a área de troca de 
calor é zero (0), na saída do trocador de calor na seção (b) com o escoamento plenamente 
desenvolvido, a área de troca de calor é máxima, ou seja, A, logo a integral definida resulta 
em: 
 
Substituindo as equações (1) e (2) em (9), temos: 
 
Eng. Gerson R. Victoria 15 
 
Logo podemos escrever a equação resultante da seguinte forma: 
 
Como já vimos acima, fica claro que a diferença de temperaturas entre os fluidos 
 
varia ao longo do escoamento no trocador de calor e que essa variação não é linear, logo 
 
representa a diferença média de temperaturas entre o fluido quente (fq) e frio (ff) ao 
longo do escoamento entre a entrada e a saída no trocador de calor. 
ESTUDO DE CASO PARA TROCADORES DE CALOR DE MULTIPLOS PASSES. 
Em trocadores de calor TC 1 – 1 é simples identificar as diferenças de temperatura dos 
fluidos 
 
entre os terminais do trocador de calor. No entanto, em trocadores de 
calor onde os fluidos anelar e tubular dão mais de um passe no tubo e/ou no casco, não é 
possível determinar esse valores. 
Vamos lançar mão de um exemplo onde temos um trocador de calor do tipo TC 2 – 4, e 
analisaremos graficamente o comportamento das diferenças de temperatura dos fluidos ao 
longo do escoamento. 
L
 
L
 
T, t
 
FF
 
FQ
 
Eng. Gerson R. Victoria 16 
Nesses casos, a média logarítmica das diferenças de temperaturas entre os dois fluidos 
deve ser calculada considerando hipoteticamente esse trocador de calor como se fosse um 
trocador tipo TC 1 – 1 operando em correntes contrárias, que será corrigida por um fator de 
correção denominado F. Logo a nossa equação para troca de calor entre os dois fluidos 
dentro do trocador de calor assume a seguinte expressão: 
 
Os valores de F
 
são obtidos em função das temperaturas de entrada e saída dos fluidos 
do trocador de calor em ábacos que podem ser encontrados em Manuais de 
Termodinâmica. Com os valores de P e R calculados pelas expressões abaixo e o tipo de 
trocador de calor em questão (TC 1 – 3, TC 1 – 4, TC 2 – 4, TC 4 – 8, etc.) consultando o 
respectivo ábaco, levantamos o valor de F conforme ilustramos a seguir: 
 
T1 
 
Temperatura de entrada do fluido quente (fq) no trocador de calor. 
T2 
 
Temperatura de saída do fluido quente (fq) do trocador de calor. 
t1 
 
Temperatura de entrada do fluido frio (ff) no trocador de calor. 
t2 
 
Temperatura de saída do fluido frio do(ff)trocador de calor. 
Pode-se notar no gráfico acima que o valor máximo assumido por F é igual a 1 (um), o que 
demonstra que a média logarítmica da diferença de temperaturas corrigida entre os dois 
fluidos será no máximo
 
igual a média logarítmica da diferença de temperaturas calculada 
para um trocador de calor TC 1 – 1. Essa diferença advém porque no caso de trocadores de 
calor de múltiplos passes, os dois regimes de escoamento dos fluidos dentro do trocador de 
calor (contrarias e paralelas) se dão simultaneamente. 
Em um trocador de calor, quando o fluido quente (fq) se resfria, o fluido frio (ff) aquece, 
logo o calor recebido pelo fluido frio (ff) é igual ao calor cedido (perdido) pelo fluido quente 
(fq). Podemos então expressar a equação de troca de calor entre os dois fluidos dentro do 
trocador de calor da seguinte forma: 
 
0
 
F
 
1,0
 
P
 
R
 
Eng. Gerson R. Victoria 17 
 
Fluxo de calor entre os fluidos anelar e tubular no TC. 
 
Coeficiente global de troca de calor. 
 
Área de troca de calor. 
 
Média logarítmica das diferenças de temperatura entre a entrada e saída do TC. 
 
Fator de correção para trocadores de calor de múltiplos passes 
 
Diferença de temperatura do fluido frio entre a entrada e a saída do TC. 
 
Diferença de temperatura do fluido quente entre a entrada e a saída do TC. 
 
Vazão mássica do fluido frio. 
 
Vazão mássica do fluido quente. 
 
Calor especifico do fluido frio. 
 
Calor especifico do fluido quente. 
Caso haja mudança de fase em um dos fluidos (fq ou ff) ao longo do escoamento no 
trocador de calor, na condição de pressão constante, a temperatura do fluido não sofrerá 
variação. Essa condição é cognominada calor latente (de vaporização ou de condensação do 
fluido), onde o fluxo de calor é calculado em função das diferenças de entalpias especificas 
entre a entrada e a saída do fluido do trocador de calor. Finalizando, podemos expressar 
então a equação acima da seguinte forma: 
 
Variação de entalpia especifica do fluido do fluido frio ou quente entre a 
entrada e a saída do TC. 
Dependendo das características físico-químicas dos fluidos que circulam dentro do 
trocador de calor, podem gerar a formação depósitos e/ou corrosão das paredes dos tubos. 
Esse fenômeno que chamamos de incrustação, irão significar uma resistência térmica 
adicional no sistema. Para incorporarmos essa resistência térmica adicional ao nosso estudo, 
adicionaremos uma variável ao denominador do coeficiente global de troca de calor (U) 
cognominada Fator de Incrustação (f). Incorporando o fator de incrustação temos: 
 
É evidente que os efeitos da incrustação se dão ao longo do tempo, com o uso do 
equipamento, sendo que em equipamentos novos esse efeito é nulo e com o passar do 
tempo (curto ou não) potencializa-se, cabendo ao engenheiro considerar no projeto esse 
aspecto em função das características físico-químicas dos fluidos que irão circular no 
trocador de calor e adequar o equipamento às demandas de processo. 
As normas mais utilizadas para elaboração de projetos e construção de trocadores de 
calor são: 
Eng. Gerson R. Victoria 18 
a) ASME (American Society Of Mechanical Engineers) seção VIII Divisão 1. 
b) TEMA (Tubular Exchanger Manufactures Association) nas classes B, C e R. 
c) API (American Petroleum Institute). 
d) ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). 
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