Trocadores de Calor Microcervejarias

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FATEC - FACULDADE DE TECNOLOGIA DE TATUÍ
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Profº.: Nelson Guerra
Disciplina: Controlador Lógico Programável II
Tecnologia em Eletrônica – Automação Industrial
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São dispositivos que efetuam a troca térmica entre dois fluidos, usualmente separados por uma parede sólida, através dos mecanismos de condução e convecção.
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Resfriador – resfria um fluido por meio de água ou ar.
Refrigerador – resfria um fluido a temperaturas abaixo daquelas obtidas quando se usa água. Como fluidos refrigerantes emprega-se comumente amônia e freon.
Condensador – resfria o vapor até a sua condensação parcial ou total.
Aquecedor – aquece um fluido de processo, geralmente por meio de vapor d’água.
Refervedor – termo particularmente empregado para o vaporizador que trabalha acoplado ao fundo de torres de fracionamento, re-evaporando o resíduo ali acumulado.
Evaporador – são usados para concentrar uma solução pela vaporização da água. Se além da água ocorrer a vaporização de qualquer outro fluido a unidade denomina-se vaporizador.
Permutador – embora este termo seja utilizado para quase todos os equipamentos de troca é melhor aplicado para os casos em que os dois efeitos, resfriamento de um fluido e aquecimento de outro, são desejados no processo.
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Recuperativos
Os fluidos estão separados por uma parede intermediária, a qual corresponde a verdadeira superfície de transferência de calor.
Ex: Trocadores tubulares.
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Regenerativos 
Sua operação se caracteriza pelas
superfícies internas (elemento térmico), as quais são alternativamente expostas aos dois fluidos, ou seja, o fluido quente transfere calor ao elemento térmico ao fluir
através dele, esfriando-se; o calor armazenado no elemento térmico é então transferido ao fluido frio quando este escoa pelo equipamento.
Ex: Ljungstron (roda térmica rotativa).
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Trocadores de contato direto
 
A transferência de calor
ocorre entre dois fluidos imiscíveis, como um gás e um líquido que entram em contato direto.
Ex: torres de resfriamento.
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Trocadores de contato indireto 
Não há mistura dos dois fluidos. Os fluidos quente e frio estão separados por uma superfície de troca térmica.
Ex: trocador de calor multi tubular.
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Classificação quanto à Compacticidade
A razão entre a área de transferência de calor em um dos lados do trocador e o volume do equipamento pode ser empregada como uma medida da compacticidade do trocador. Um trocador com uma densidade de área superficial, em um dos lados, maior que 700m2/m3 é classificado, arbitrariamente, como trocador de calor compacto.
Ex: trocador de calor de placas.
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Trocador de Calor de Duplo Tubo
Combinam o escoamento em um tubo com um escoamento anular. O arranjo dos fluxos será paralelo se ambos os fluidos escoarem na mesma direção; e contra-corrente, se os fluidos escoarem em direções opostas. Como possuem uma área de transferência de calor
consideravelmente limitada, são empregados apenas nos casos em que uma troca térmica
moderada ou reduzida é requerida.
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Projetar:
>> Trocador de calor recuperativo de contato indireto para rebaixar a temperatura da cerveja de 70 ºC para 21 ºC.
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CERVEJA
ÁGUA
FREON 12
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SENSOR DE NÍVEL BAIXO
ABRE VÁLVULA DE ENTRADA DE ÀGUA
SENSOR DE NÍVEL ALTO
LIGA COMPRESSOR
SENSOR DE TEMPERATURA
21°C
LIGA BOMBA CENTRÍFUGA DE ENTRADA DE CERVEJA
FECHA VÁLVULA DE ENTRADA DE ÀGUA
ABRE VÁLVULA DE ENTRADA DE CERVEJA
ABRE VÁLVULA DE RECIRCULAÇÃO INFERIOR E SUPERIOR DE ÁGUA
LIGA BOMBA CENTRÍFUGA DE RECIRCULAÇÂO DE ÁGUA
LIGA BOMBA RECIRCULADORA DE MATURAÇÂO
MEDIDOR 
DE VAZÃO
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Com o Desenvolvimento desse tipo de Trocador de Calor é possível proporcionar o controle do rebaixamento da temperatura da cerveja, o uso de palhetas e uso de uma bomba centrífuga de recirculação determina o (delta) de tempo necessário para a troca total de temperatura por contato indireto, alem da economia de água já que a mesma pode ser trocada por um longo período graças ao uso de Freon 12 como contato indireto de Fluídos mantendo a temperatura estabilizada durante todo esse processo .
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WIKA, Alexander Weigang Gbmh “Termômetros Industriais”. 
Disponível em: http://www.wika.com.br 
VERION, “Válvulas moduladoras”. 
Disponível em: http://www.verion.com.br. 
ASCA, “Asca Equipamentos Industriais”. 
Disponível em: http://www.asca.com.br 
SOUZA, Hiran R. de. Projetista de Maquinas 5ª edição – 1976 Editora Pro-Tec, 
218 páginas
YOSHIDA, Américo. Nova Mecânica Industrial 1ª edição – 1977 Editora Brasília,
251 paginas. 
THOMAZINI, Daniel; Albuquerque, Pedro
Urbano Braga de. Sensores Industriais 
4ª edição – 2007 Editora Érica Ltda, 222 páginas.
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MUITO OBRIGADO
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É DISPOSITIVO PARA TRANSFERÊNCIA DE CALOR DE UM MEIO PARA OUTRO. 
A EFICIÊNCIA DE TROCADORES DE CALOR ESTÁ BASICAMENTE NO MATERIAL UTILIZADO NA CONSTRUÇAO POSSUIR UM COEFICIENTE DE CONDUTIBILIDADE TÉRMICA ELEVADO
 UM EXEMPLO COMUM DE TROCADOR DE CALOR É O RADIADOR EM UM CARRO, NO QUAL A FONTE DE CALOR, A ÁGUA, SENDO UM FLUIDO QUENTE DE REFRIGERAÇÃO DO MOTOR, TRANSFERE CALOR PARA O AR FLUINDO ATRAVÉS DO RADIADOR (I.E. O MEIO DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR). 
OS PULMÕES HUMANOS, SERVEM COMO UM TROCADOR DE CALOR EXTREMAMENTE EFICIENTE DEVIDO A SUA GRANDE RAZÃO DE ÁREA DE SUPERFÍCIE POR VOLUME. EM ESPÉCIES QUE TEM TESTÍCULOS EXTERNOS (TAIS COMO OS HUMANOS E DIVERSOS MAMÍFEROS), COMO AS ARTÉRIAS DOS TESTÍCULOS SÃO CERCADAS POR UMA MALHA DE VEIAS. ISTO ESFRIA O SANGUE QUE DIRIGE-SE AOS TESTÍCULOS, ENQUANTO REAQUECE O SANGUE RETORNANDO AO CORPO.
OS MEIOS PODEM SER SEPARADOS POR UMA PAREDE (CONTATO INDIRETO)
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