Pratica Trocador de Calor

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Introdução
 Os trocadores de calor são equipamentos de extrema importância para a engenharia. Foram desenvolvidos muitos tipos de trocadores de calor para diversos campos da indústria, como usinas elétricas, usinas de processamento químico, ou em aquecimento e condicionamento de ar. Existem também aplicações domésticas bastantes comuns como em geladeiras e ar condicionados. Esses equipamentos foram projetados para trocar calor entre fluidos, segundo as leis da termodinâmica, e, portanto proporcionar o reaproveitamento da energia térmica presente nos fluidos quentes. Dessa forma, ao conservar a energia, os trocadores de calor tornam-se importantes ferramentas para a preservação do meio ambiente.
 Esses equipamentos foram projetados para trocar calor entre fluidos, segundo as leis da termodinâmica, e, portanto proporcionar o reaproveitamento da energia térmica presente nos fluidos quentes. Dessa forma, ao conservar a energia, os trocadores de calor tornam-se importantes ferramentas para a preservação do meio ambiente.
 Objetivo Geral 
 O experimento tem como objetivo geral realizar a análise dos trocadores de
Calor da bancada didática de estudos de trocadores de calor da Faculdade
Pitágoras, com o fluxo de água nas modalidades vazão paralela e por placa em diferentes temperaturas com vazão em 3 na água quente e 2 na água fria, a fim de testar a eficiência do equipamento.
 Fundamentação Teórica 
 O trocador duplo tubo é composto por dois tubos concêntricos, geralmente com trechos retos e com conexões apropriadas nas extremidades de cada tubo para dirigir os fluidos de uma seção reta para outra. A troca de calor ocorre através da parede do tubo interno. Sua manutenção é simples assim como sua manutenção e limpeza.
 
 Fundamentação do Trocador placas
 Um trocador de calor por placas é um tipo de trocador de calor que utiliza placas de metal para transferência de calor entre dois fluidos. Isso tem uma grande vantagem sobre um trocador de calor convencional porque os fluidos são expostos a uma maior superfície, espalhados sobre as placas. Isso facilita a transferência de calor e aumenta a velocidade da mudança de temperatura. 
 Trocadores de calor de placas são comuns e muitas versões pequenas soldadas ou brasadas são usadas em combinação com seções de água quente de muitas caldeiras. A eficiência elevada de transferência de calor para um tão pequeno tamanho físico aumentou a água quente sanitária de caudais em combinação com caldeiras. O trocador de calor de placas pequeno causou um grande impacto no aquecimento doméstico e de água quente. As versões maiores de uso comercial apresentam juntas entre as placas, as versões menores tendem a ser soldadas.
 Princípio de Funcionamento 
 O projeto de um trocador de calor refere-se a um dimensionamento termo hidráulico do equipamento. Isso significa que o troca dor deverá ser capaz, durante determinado período, de realizar serviço térmico, com determinada perda de carga para cada corrente. O trocador deverá ser capaz de satisfazer os requisitos de transferência de calor e perda de carga. 
 Durante o processo de transferência de calor, o aumento da velocidade de escoamento dos fluídos tende a aumentar os coeficientes da convecção e também o coeficiente global e isso acarretará uma menor área de troca necessária. Por outro lado, o aumento da velocidade vai aumentar a perda de carga e o gasto com o bombeamento do fluído. Portanto o aumento da velocidade tende a reduzir o equipamento e seu custo e a aumentar o custo de bombeamento
 Escoamento Paralelo 
 Inicialmente, a diferença das temperaturas é grande, mas diminui, aproximando-se assintoticamente a zero. A temperatura de saída do fluído frio nunca poderá ser superior à temperatura do fluído quente.
 Escoamento de Placas
O espaço compreendido entre duas placas é um canal de escoamento, que pode ter uma espessura de 1,5 a 5 mm O fluido entra e sai dos canais através dos orifícios nas placas e o seu caminho por dentro das placas é definido pelo desenho das gaxetas, pelos orifícios abertos e fechados das placas e pela localização das conexões de alimentação. A configuração do placas define as trajetórias dos fluidos quente e frio dentro do trocador e existe um grande número de possibilidades de configuração.
A distribuição do fluxo pelos canais da placas é feita na forma de “passes”, compostos por um certo número de “passagens”. Cada vez que o fluxo muda de sentido, muda-se de passe. 
 
 Procedimento 
Conecte e configure o seu trocador de calor.
Conecte um fluxo paralelo e uma vazão de 3 para quente e 2 para fria.
Crie uma tabela em branco para os resultados.
Use um termômetro preciso para verificar a temperatura do ar ambiente local para usar como referência. 
Para o primeiro teste, use as válvulas de controle de temperatura operadas manualmente para ajudar as temperaturas de agua quente e agua fria como mostrado. Aguarde pelo menos 5 minutos para que as temperaturas no trocador de calor estabilizem.
Anote as temperaturas do circuito de agua quente e do circuito de agua fria.
Repita o procedimento para temperaturas mostradas na tabela para os teste 2,3 e 4.
 Conclusão
 Ao analisarmos os coeficiente de transferência de calor (U), que foram obtidos por trocadores de tubos e por trocador de placa, nos mostram que o resultados por tubo foram maiores, que nos mostram que o trocador por fluxo paralelo trabalha melhor que o por placa.
Analisando as diferenças entre qc e qh, nota-se que os valores foram bem próximos, o que se dá pela não idealidade do sistema, confirmando a verificação da Lei de Conservação da Energia, a qual diz que um trocador de calor ideal, os valores de qc e qh devem ser iguais.
 Comparando a efetividade das temperatura das duas operações, confirma-se mais uma vez que a configuração em fluxo paralelo é mais eficiente, sendo uma diferença significativa entre os resultados das eficiências de temperaturas quente, fria e medias.
 Referência Bibliográfica
http://www.hottopos.com/regeq11/gut.htm
https://pt.wikipedia.org/wiki/Trocador_de_energia_t%C3%A9rmica
Material aula pratica 1017.
http://www.transcalor.com.br/trocadores-de-calor-de-placas/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Trocador_de_calor_de_placas