CENTRO UNIVERSITRIO JORGE AMADO CURSO : ENGENHARIA DE PETRLEO E GS

AULA 2 TROCADORES DE CALOR

PROF. MSc. ROBRIO ALVES SIQUEIRA

TROCADOR DE CALORDispositivo utilizado para o processo de troca de calor entre 2 fluidos que esto a diferentes temperaturas e separados por uma parede slida Exemplos: Aquecimento de ambientes Ar condicionado Recuperao de calor perdido Processamento qumico Classificao dos Trocadores Quanto ao tipo de servio que realizam - Recuperadores - Aquecedores -Resfriadores - Condensadores - Refervedores - Vaporizadores - Evaporadores

TROCADOR DE CALORQuanto ao arranjo do escoamento - Correntes paralelas - Correntes contrrias -Correntes cruzadas Quanto ao tipo de construo - Trocador tubular - Trocador casco e tubo (multitubular) - Trocador de placas - Outros: trocador compacto, resfriadores a ar, etc.

TROCADOR DE CALORRecuperadores So trocadores utilizados para recuperar calor entre 2 correntes de processo Aquecedores So trocadores utilizados para aquecer uma corrente do processo utilizando vapor dgua saturado como fluido aquecedor. Resfriadores So trocadores utilizados para resfriar uma corrente do processo utilizando gua como fluido refrigerante. Condensadores So trocadores que removem calor latente de um vapor, que consequentemente se condensar Vaporizadores So trocadores onde o fluido frio, ao receber calor do fluido quente, passa do estado lquido ao estado vapor, ou seja, sofre vaporizao. O calor latente ou sensvel de um fluido convertido em calor de vaporizao do outro.

TROCADOR DE CALOREvaporadores So trocadores utilizados para a vaporizao de gua, ou seja, quando o fluido frio que se vaporiza a gua. Evaporadores de produo: recebem gua dura e a transformam em gua mole, atravs da evaporao e posterior condensao Evaporadores qumicos: recebem solues aquosas que, por evaporao de parte da gua, se concentram. Refervedores So trocadores que fornecem energia na forma de vapor (calor latente) para colunas de destilao.

TROCADOR DE CALOR

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TROCADOR DE CALOR CARACTERSTICAS1. o mais comumente empregado na indstria qumica 2. Pode ser usado para amplas faixas de vazo, presso e temperatura 3. o nico que se aplica a processos que necessitam de grandes reas de troca de calor (> 5000 m ), presses acima de 30 bar e, temperaturas superiores a 260oC 4. Pode ser construdo com diferentes materiais, possibilitando a operao com fluidos corrosivos 5. Pode operar com lquidos, gases ou vapores, como condensador ou vaporizador 6. Pode operar na horizontal ou vertical 7. Padronizao da TEMA (Tubular Exchangers Manufacturer Association)

TROCADOR DE CALOR

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Configuraes TEMA

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TROCADOR DE CALORVantagens e desvantagens do Casco e Tubo Vantagens Projeto extremamente flexvel e robusto Fcil de manter em operao e reparar Pode ser projetado para ser fcil manuteno Muitos fornecedores

Desvantagens Requer espao elevado normalmente necessrio espao para remover o feixe Possibilidade de vibrao, zonas mortas no casco e fouling Trocador a placas pode ser mais barato para presso abaixo de 25 bar (man) e temperatura inferior a 130oC, quando utilizando material especial

TROCADOR DE CALOR Presso mxima 300 bar (m) (4500 psig) no lado do casco 1400 bar (m) (21000 psig) no lado dos tubos Faixa de temperatura -100 to 600oC Possibilidade de extenso da faixa com novos materiais Limitaes do fluido Funo dos materiais Maximo e = 0.9 (menor com vrios passes) Mnimo DT = 5 C

TROCADOR DE CALORAumento da tranferncia de calor nos trocadores Casco e tubo

TROCADOR DE CALORTubo retorcido (twisted tube)

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TROCADOR DE CALORREFERENCIAS Apostila do curso de Trocadores de Calor Universidade Petrobras Rio de janeiro, 2008; Notas de Aulas do Professor Silvio A. B. Vieira de Melo UFBA , 2010; Heat Exchanger Selection HTFS

www.kochheattransfer.com www.wlv.com www.calgavin.co.uk/hitran/hitran.htm www.alfalaval.com www.cheresources.com/onlinecalc.shtml www.heatric.com www.viex.com