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UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DIAMANTINA MINAS GERAIS TROCADOR DE CALOR Docente: João Vinícios Wirbitzki da Silveira Disciplina: Laboratório de Engenharia Química I Discentes: Ana Carolinna de Paula Borges Ana Luisa de Oliveira Magalhães Artur Elias Fernandes Eduardo de Paulo Ferreira Isadora Torres de Souza Diamantina 2014

Relatório Laboratório Trocador de Calor

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UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI

INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

DIAMANTINA – MINAS GERAIS

TROCADOR DE CALOR

Docente: João Vinícios Wirbitzki da Silveira

Disciplina: Laboratório de Engenharia Química I

Discentes:

Ana Carolinna de Paula Borges

Ana Luisa de Oliveira Magalhães

Artur Elias Fernandes

Eduardo de Paulo Ferreira

Isadora Torres de Souza

Diamantina

2014

Ana Carolinna de Paula Borges

Ana Luisa de Oliveira Magalhães

Artur Elias Fernandes

Eduardo de PauloFerreira

Isadora Torres de Souza

Relatório V

TROCADOR DE CALOR

Trabalho apresentado no curso de Engenharia

Química como requisito da disciplina Laboratório de

Engenharia Química I.

Profo. João Vinícios Wirbitzki da Silveira

Diamantina, 20 de fevereiro de 2014.

SUMÁRIO

1- INTRODUÇÃO..........................................................................................04

2- OBJETIVO.................................................................................................09

3- PARTE EXPERIMENTAL.........................................................................09

4- RESULTADO E DISCUSSÃO...................................................................11

5- CONCLUSÃO.............................................................................................19

6- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................20

1. INTRODUÇÃO

1.1 Trocador de calor

Um trocador de energia térmica ou permutador de energia térmica, popularmente também

nomeado, de forma pouco adequada, por trocador de calor ou permutador de calor, é um

dispositivo que visa transferir energia térmica de forma eficiente de um meio para outro. Tem a

finalidade de propiciar calor de um fluido para o outro, encontrando-se estes a temperaturas

diferentes. Os meios podem ser separados por uma parede sólida, tanto que eles nunca misturam-

se, ou podem estar em contato direto. Um permutador de calor é normalmente inserido num

processo com a finalidade de arrefecer (resfriar) ou aquecer um determinado fluido. São

amplamente usados em aquecedores, refrigeração, condicionamento de ar, usinas de geração de

energia, plantas químicas, plantas petroquímicas, refinaria de petróleo, processamento de gás

natural, e tratamento de águas residuais.

1.2 Trocador de casco e tubo

Trocadores de calor casco e tubo consistem de uma série de tubos. Um conjunto destes

tubos contém o fluido que deve ser ou aquecido ou esfriado. O segundo fluido corre sobre os

tubos que estão sendo aquecidos ou esfriados de modo que ele pode fornecer o calor ou absorver

o calor necessário. O conjunto de tubos é chamado feixe de tubos e pode ser feita de vários tipos

de tubos: simples, longitudinalmente aletados, etc. Trocadores de calor casco e tubos são

normalmente utilizados para aplicações de alta pressão (com pressões superiores a 30 bar e

temperaturas superiores a 260°C). Isso ocorre porque os trocadores de calor casco e tubo são

robustos, devido à sua forma.

Existem várias características de projeto térmico, que devem ser tidas em conta quando

projeta-se os tubos nos trocadores de calor de casco e tubo. Estas incluem:

Diâmetro dos tubos: Usar-se tubos de pequeno diâmetro faz o trocador de calor tanto

econômico como compacto. No entanto, é mais provável o trocador de calor incrustam mais

rapidamente e pequeno tamanho faz a limpeza mecânica das incrustações difícil. Ao

prevalecer a incrustação e os problemas de limpeza, tubos de diâmetros maiores devem ser

utilizados. Assim, para determinar o diâmetro de tubos, o espaço disponível, custos,

incrustação, bem como a natureza dos fluidos devem ser considerados.

Espessura de parede de tubo: A espessura das paredes dos tubos é normalmente determinada

de maneira a garantir:

Existir espaço suficiente para a corrosão

Que a vibração induzida por fluxo tenha resistência

Resistência axial

Disponibilidade de peças sobressalentes

Resistência de contenção ou "de cintura" (para suportar a pressão do tubo interno)

Resistência à flambagem (para suportar sobrepressão no casco)

Comprimentos dos tubos: trocadores de calor são normalmente mais baratos quando ten um

menor diâmetro de casco e um longo comprimento de tubo. Assim, normalmente há um

objetivo de tornar o trocador de calor, enquanto ao mesmo tempo fisicamente possível, não

excedendo as capacidades de produção. No entanto, existem muitas limitações para isso,

inclusive o espaço disponível no local onde vai ser utilizado e a necessidade de assegurar que

não haja tubos disponíveis em comprimentos que são o dobro do comprimento necessário

(para que os tubos possam ser retirados e substituídos). Além disso, o que tem que ser

lembrado, os tubos finos são difíceis de remover e substituir.

Passo (pitch) dos tubos: quando projeta-se os tubos, é prático para garantir que o passo

(pitch) dos tubos (i.e., a distância do centro do tubo ao centro de tubos adjacentes) não seja

inferior a 1,25 vezes o diâmetro dos tubos externos. Um passo maior dos tubos leva a um

maior diâmetro global do casco que leva a um trocador de calor mais caro.

Corrugação dos tubos: este tipo de tubos, tubos corrugdos, utilizados principalmente para os

tubos internos, aumenta a turbulência dos fluidos e o efeito é muito importante na

transferência de calor dando um melhor desempenho.

Distribuição ou configuração (layout) dos tubos: refere-se a como os tubos são posicionados

dentro do casco. Existes quatro tipos principais de configuração dos tubos, os quais são,

triangular (30°), triangular "girado" (60°), quadrado (90°) ou quadrado girado (45°). Os

padrões triangulares são empregados para produzir maior transferência de calor em que

força-se o fluido a fluir de uma forma mais turbulenta ao redor da tubulação. Padrões

quadrados são empregados onde alta incrustação é experimentada e operações de limpeza

são mais regulares.

Projeto das chicanas: chicanas ou defletores são usados em trocadores de calor casco e tubo

para direcionar o fluido através do feixe de tubos. Eles correm perpendicularmente ao caso e

mantém coeso e fixo o feixe de tubos, evitando que os tubos de vergarem ao longo de um

comprimento longo. Eles também podem impedir que os tubos vibrem excessivamente. O

tipo mais comum de chicana é a chicana segmentar. As chicanas segmentares semicirculares

são orientadas a 180 graus para as chicanas adjacentes forçando o líquido a fluir para cima e

para baixo entre o feixe de tubos. Chicanas de espaçamento são de grande importância

termodinâmica no projeto de trocadores de calor de casco e tubo. Chicanas devem ser

espaçadas, tendo em consideração para a conversão da queda de pressão e transferência de

calor. Para a otimização térmica e econômica é sugerido que as chicanas sejam espaçados

não mais de 20% do diâmetro interno do casco. Tendo-se chicanas espaçadas muito

próximas provoca-se uma maior queda de pressão por causa do redirecionamento de fluxo.

Consequentemente com as chicanas espaçadas significa que pode haver regiões mais frias

nos cantos entre as chicanas. Também é importante para garantir que as chicanas sejam

espaçadas perto o suficiente para que os tubos não cedam. O outro tipo principal de defletor

é o disco e defletor de rosca, que consiste de dois defletores concêntricos, o defletor exterior

mais amplo parece uma rosquinha (donut), embora o defletor interno é em forma de disco.

Este tipo de defletores forçam o fluido a passar em torno de cada lado do disco, em seguida,

através do defletor donut gerando um tipo diferente de fluxo de fluido.

Figura 1: Trocador de calor do tipo casco e tubo

1.3 Coeficiente global de troca de calor

Na transferência de calor, o coeficiente global de troca de calor, U, é apresentado como uma

maneira de sistematizar as diferentes resistências térmicas equivalentes existentes num processo

de troca de calor entre duas ou mais correntes de fluido. Ele é definido por uma expressão

análoga à Lei de resfriamento de Newton, utilizando a Equação (1) .

(1)

onde:

q é a taxa de transferência de calor;

U é o coeficiente global de transferência de calor;

As é a área de troca térmica;

Ts é a temperatura da superfície exposta a um fluido

T∞ é a temperatura do fluido.

U também pode ser relacionado à resistência térmica total, e essa relação é expressa pela

Equação (2):

onde:

Rtot é a resistência térmica total;

A é a área onde ocorre a transferência.

Ao longo da operação de trocadores de calor, as superfícies estão sujeitas à deposição de

impurezas dos fluidos, à formação de fuligem ou a outras reações entre o fluido e a parede. A

formação de um filme, ou biofilme, ou de incrustações sobre a superfície pode aumentar a

resistência à transferência de calor entre os fluidos. Esse efeito é considerado nos cálculos

através da introdução de uma resistência térmica adicional, o fator de deposição, Rd. Seu valor

depende da temperatura de operação, da velocidade de fluido e do tempo de serviço do trocador

de calor .

Além disso, podem ser adicionadas aletas que, ao aumentarem a área superficial,

reduzem a resistência térmica à transferência de calor por convecção. Assim com a adição do

fator de deposição e das aletas, o coeficiente global de troca de calor pode ser calculado pela

Equação (3).

onde :

Rp é a resistência condutiva na parede;

η0 é a eficiência global da superfície ou efetividade da temperatura de uma superfície aletada.

1.4 Média logarítmica das diferenças de temperatura – ΔTml

Para projetar ou prever o desempenho de um trocador de calor é essencial relacionar a

taxa total de transferência de calor com as temperaturas de entrada e saída dos fluidos, o

coeficiente global de transferência de calor e a área superficial total disponível para a

transferência de calor. Ao fazer os balanços globais de energia nos fluidos quente e frio, e,

considerando, que os fluidos não passam por uma mudança de fase e os calores específicos são

constantes, a taxa de transferência de calor, para os fluidos quente e frio, é dada pelas Equações

(4) e (5), respectivamente.

As temperaturas que aparecem nas expressões se referem às temperaturas das médias dos

fluidos. Essas equações são independentes da configuração do escoamento e do tipo de trocador

de calor.

A Equação (6) pode ser obtida pela relação entre a taxa de transferência de calor total q,

ao coeficiente global de troca de calor, U, e à diferença de temperaturas, ΔT, entre os fluidos

quente e frio, que varia de acordo com a posição no trocador de calor.

onde:

ΔTm é uma média apropriada de diferenças de temperatura.

Essa média (ΔTm) pode ser determinada pela aplicação de um balanço de energia em

elementos diferenciais dos fluidos quente e frio, sendo que, esses balanços e a análise posterior

estão sujeitos as seguintes considerações o trocador de calor encontra-se isolado termicamente da

vizinhança; a condução axial ao longo dos tubos e as mudanças nas energias cinética e potencial

são desprezíveis; os calores específicos dos fluidos e o coeficiente global de transferência de

calor são constantes

Através das simplificações conseguidas utilizando as considerações citadas, são obtidas

as Equações (7), (8), (9) e (10).

E, relacionando as Equações (7) a (10) e integrando, é obtida a Equação (11).

Para um trocador de calor com escoamento paralelo, ΔT1 = (Tq,ent – Tf,ent) e ΔT2 =

(Tq,sai – Tf,sai). Rearranjando a equação (11), é possível escrever a Equação (12).

Comparando A Equação (12) com a Equação (6), verifica-se que a diferença de temperatura

média apropriada é uma média logarítmica das diferenças de temperatura, ΔTml, representada

pela Equação (13).

Num trocador de calor com escoamento contracorrente, a transferência de calor entre as parcelas

mais quentes dos dois fluidos ocorre em uma extremidade e as das parcelas mais frias em outra,

podendo a temperatura de saída do fluido frio ser maior do que a temperatura de saída do fluido

quente. Como as equações (12) e (13) se aplicam a qualquer trocador de calor, também podem

ser usadas para o arranjo contracorrente, considerando que as diferenças de temperaturas nas

extremidades são definidas como ΔT1 = (Tq,ent – Tf,sai) e ΔT2 = (Tq,sai – Tf,ent).

2. OBJETIVOS

2.1 Objeto geral

Determinar o coeficiente global de transferência de calor (U) para as diferentes

configurações

2.2 Objetivos específicos

Acompanhar a variação de temperatura das correntes de entrada e saída do sistema

alimentado com água para os fluxos em “paralelo” e “contracorrente”.

Alterar a vazão de uma das correntes e verificar a variação da temperatura das correntes

de saída.

Comparar a eficiência dos processos em termos de U, uma vez que a área do trocador se

mantém constante.

3. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

Antes de iniciar-se a prática experimental, verificou-se se que a montagem e as condições

necessárias para realizar o experimento. Primeiro, encheu-se o tanque de água fria, observou-se

que o nível do tanque de água quente estava acima da nível mínimo, que essa é uma condição

para que o experimento possa continuar. Colocou-se a magueira de saída no anque de água

quente, e ,em seguida, fechou-se todas as válvulas.

Para operação do equipamento, ligou-se o painek conectado ao computador. Após isso

clicou-se no ícone “Trocador de Calor”para obrir o programa. Ao abrir o programa, apareceu

uma janela “Escolha Regime de operação”. Clicou-se em FECHAR, assim o equipamento estara

automaticamente em contracorrente. O próximo passo foi clicar no menu CONFIGURAÇÕES,

em seguida em CONFIGURAR PORTA, depois SERIAL PORT, COM1 e OK, que é o padrão

de funcionamento do programa.Para ativar o equipamento, clicou no menu INICIAR e depois

CONECTAR.

Iniciando a primeira parte , confirmou-se que o sistema estava em regime contracorrent

verificando quais válvulas solenóides estavam quentes, o que indica quais estavam

abertas.Ligou-se as bombas B-1 e B-2 e, rapidamente, abriu-se a torneira de saída de água dos

tanques, para evitar que houvesse entrada de ar no sistema. Controlou-se a vazão das bombas B-

01 e B-02 deslizando a barra do controlador até 1,0 L/min observados nos rotâmetros(FI-01 e FI-

02) da bancada.

Aguardou-se preencher o casco do trocador de calor e verificou-se a formação de uma

bolha grande no topo.Para alterar a temperatura do sistema, clicou-se no menu

CONTROLADOR SECTION e depois em ALTERAR e firmou-se a temperatura em 50 °C, e em

seguida em CONFIRMAR.

Para ativar a leitura de temperatura, clicou-se no menu LEITURA e em seguida em

INICIAR LEITURA. Para monitorar os valores de temperatura em determinado tempo, clicou-se

no menu LEITUR e em SALVAR DADOS, assim os dados foram salvos a cada minutos,

esperando pouco mais que 15 minutos.

Após os aproximadamente 15 minutos, os dados salvos foram guardados em um arquivo.

Clicou-se, então, na aba TABELA, depois em LEITURA e PARAR LEITURA. Depois em na

aba TABALEA novamente e em DELETAR PLANILHA.

Em seguida, mudou-se a configuração do fluxo para paralelo, clicando em

CONFIGURAÇÕES , FLUXO, PARALELO e FECHAR.

Aguardou-se 15 minutos, e após esse tempo os dados salvos foram guardados em um arquivo.

Clicou-se, então, na aba TABELA, depois em LEITURA e PARAR LEITURA. Depois na aba

TABELA novamente e em DELETAR PLANILHA.

Seguindo para a segunda parte do experimento, diminuiu-se a vazão da água quente para

5 L/min, verificando no rotâmetro da bancada.

Em seguida, ativou-se a leitura de temperatura, como já explicado anteriormente.

Repetiu-se o procedimento para salvar dados, e também os procedimentos para gravar os dados

em um arquivo e de deletar os dados da planilha.

Mudou-se, então, a configuração do fluxo para contracorrente. Após os dados serem

salvos, e os 15 minutos passados, gravou-se os dados em um arquivo e deletou-se os dados da

planilha.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Antes de começar-se a fazer a leitura dos dados, observou-se no topo do casco do

trocador uma bolha grande, e não foi possível eliminá-la, pois havia uma entrada de ar em um

dos orifícios que estava conectado um termopar.

Abaixo, segue esquema do funcionamento do módulo laboratorial, apresentado como

interface do programa computacional utilizado.

Figura 2: Programa computacional para o funcionamento de um trocador de calor em contra corrente.

A primeira parte do experimento, com o fluxo em contracorrente, foi realizada com a

vazão de 1 L/min tanto do fluido frio, quanto do fluido quente. Devido a uma queda de energia

atribuída a ligação de outros equipamento, o rotãmetro ficou variando entre 0,8 L/min e 1,0

L/min.

Após esperar 22 minutos para que o sistema entrasse em estado estacionário e os dados

das temperaturas obtidas com a variação do tempo estão apresentadas na tabela 1.

Tabela 1 : Dados obtidos do regime operando em contracorrente com vazão de entrada de 1

L/min para o fluido frio e quente

Em seguida, mudou-se o fluxo para paralelo e, após 11 minutos, observou-se que o

sistema já havia entrado em estado estacionário. Os resultados obtidos estão dispostos na Tabela

2.

Tabela 2 : Dados obtidos do regime operando em paralelo com vazão de entrada de 1 L/min

para o fluido frio e quente.

Na segunda parte do experimento, alterou-se a vazão do fluido quente, diminuindo para

0,5 L/min e manteve-se a vazão de 1L/min do fluído frio. Em fluxo paralelo, após 16 minutos,

obtive-se os seguintes resultados da tabela 3.

Tabela 3 : Dados obtidos do regime operando em contracorrente com vazões de entrada 1 L/min

para o fluido frio e 0,5 L/min para o fluido quente.

Em seguida, mudou-se o fluxo para contracorrente, e após 8 minutos, obtivemos os dados

que seguem na tabela 4.

Tabela 4: Dados obtidos do regime operando em paralelo com vazões de entrada 1 L/min para o

fluido frio e 0,5 L/min para o fluido quente.

Para analisar esses dados, construiu-se um gráfico para cada uma das tabelas acima, a fim

de perceber o comportamento dos escoamentos em paralelo e em contracorrente. Os gráficos

foram plotados no Excel 2010, tendo como variável, no eixo y, as temperaturas observadas do

fluido frio e do fluido quente e, no eixo x, o comprimento do trocador.

Gráfico 1: Temperatura X Comprimento do trocador de calor para o sistema operando em

contracorrente com vazões de entrada 1 L/min para o fluido frio e quente.

Gráfico 2: Temperatura X Comprimento do trocador de calor para o sistema operando em

paralelo com vazões de entrada 1 L/min para o fluido frio e quente.

Gráfico 3: Temperatura X Comprimento do trocador de calor para o sistema operando em

contracorrente com vazões de entrada 1 L/min para o fluido frio e 0,5 para o quente.

Gráfico 4: Temperatura X Comprimento do trocador de calor para o sistema operando em

paralelo com vazões de entrada 1 L/min para o fluido frio e 0,5 para o quente.

Nos trocadores de calor com escoamento em contracorrente, os fluidos quente e frio

entram e saem por extremidades opostas, podendo ser visto nos gráficos.

Já nos trocadores de calor com escoamento em paralelo, os fluidos entram pela mesma

extremidade, e segue na mesma direção para sairem também pela mesma extremidade.

De acordo com os gráficos, podemos observar que no escoamento em paralelo a diferença de

temperatura da entrada do trocador são maiores quando comparadas com a variação de

temperatura no mesmo ponto quando o escoamento é contracorrente. Pode-se observar também

que a variação entre as diferenças de temperatura no topo e na base do trocador é melhor em

escoamento contracorrente. O escoamento em paralelo, então, pode provocar perdas na

transferência de calor, pois os fluidos entram pelo mesmo lado do trocador, com grande

diferença de temperatura, e que essa diferença de temperatura rapidamente torna-se pequena. Já

no escolamento em contracorrente, o gradiente de temperatura é mantido por todo o trocador.

Para calcular a taxa de calor transferido (Q) e o coeficiente global de transmissão de calor

(U) realizou-se os seguintes cálculos:

Para a vazão igual a 1 L/min e fluxo contracorrente ;

Primeiramente identificou-se as temperaturas iniciais e finais:

∆T1= F4 – C1 = 38,5 – 23,2 = 15,3 °C

∆T2= F1- C4 = 50,0 – 34,2 = 15,8 °C

Posteriormente fez-se o cálculo da média aritmética das temperaturas:

MÉDIA =((F4+C1+F1+C4)/4=36,48°C

De acordo com essa temperatura, encontrou-se o Cp da água nas devidas condições, portanto Cp

= 4,178KJ/ Kg.K

Com as temperaturas obtidas acima ∆T1 e ∆T2 calculou-se o ∆Tml:

∆T1 − ∆T2

ln ∆𝑇1∆𝑇2

= ∆𝑇𝑙𝑚

∆Tml= 15,55°C

Calculando a taxa de calor transferido Q1 e Q2:

Q1= Cp * ∆T1 = 63,92 W

Q2= Cp * ∆T2 = 66,01 W

Em seguida, encontrou-se o coeficiente global de transmissão de calor U:

U1= Q/ (A* ∆Tml) = 27,40 W/ m².K

U2= Q/ (A* ∆Tml) = 28,30 W/ m².K

Para encontrar o U foi feito a média entre U1 e U2. Obteve-se :

U= 27,85 W/ m².K

Novamente, repetiu-se os passos feitos acima.

Para calcular a taxa de calor transferido (Q) e o coeficiente global de transmissão de calor

(U) realizou-se os seguintes cálculos:

Para a vazão igual a 1 L/min e fluxo paralelo;

Primeiramente identificou-se as temperaturas iniciais e finais:

∆T1= F1 – C1 = 49,8 – 22,5 = 27,3 °C

∆T2= F4- C4 = 39,0 – 32,3 = 6,7 °C

Posteriormente fez-se o cálculo da média aritmética das temperaturas:

MÉDIA =(F4+C1+F1+C4)/4= 35,9 °C

De acordo com essa temperatura, encontrou-se o Cp da água nas devidas condições, portanto Cp

= 4,178KJ/ Kg.K

Com as temperaturas obtidas acima ∆T1 e ∆T2 calculou-se o ∆Tml:

∆T1 − ∆T2

ln ∆𝑇1∆𝑇2

= ∆𝑇𝑙𝑚

∆Tml= 14,66 °C

Calculando a taxa de calor transferido Q1 e Q2:

Q1= Cp * ∆T1= 114,06 W

Q2= Cp * ∆T2 = 28,0 W

Em seguida, encontrou-se o coeficiente global de transmissão de calor U:

U1= Q/ (A* ∆Tml) = 51,87 W/ m²K

U2= Q/ (A* ∆Tml) = 12,73 W/ m²K

Para encontrar o U foi feito a média entre U1 e U2. Obteve-se :

U= 32,3 W/ m²K

De acordo com o procedimento feito acima, repetidamente foi feito para vazões 0,5

L/min tanto no sistema em contracorrente quanto no paralelo e os resultados estão mostrados na

tabela abaixo.

Tabela 5: Relações entre o sistema em contracorrente e paralelo

Contracorrente Paralelo

∆T1 (°C) 9,7 26,7

∆T2 (°C) 19,5 5,8

MÉDIA (°C) 33.6 33,5

Cp (KJ/ Kg.K) 4,178 4,178

∆Tml (°C) 14,03 12,86

Q1 (W) 40,53 111,55

Q2 (W) 81,47 24,23

U1 (W/ m².K) 19,26 57,83

U2 (W/ m².K) 38,71 12,56

U (W/ m².K) 28,98 35,19

Podemos observar uma discordância com relação a eficiência do trocador quando

utilizado escoamento em contracorrente ou em paralelo. Era esperado que o coeficiente global

(U) quando utilizado fluxo contracorrente fosse maior. No entanto, ocorreu o contrário. Isso pode

ser devido a algum erro experimental, como na coleta de dados.

Quando comparados os resultados obtidos com vazão do fluido quente igual a 1 L/min e

os obtidos com vazão do fluido quente igual a 0,5L/min, observa-se que o coeficente global (U)

quase não se alterou.

Ao comparar-se os valores de ΔT1 e ΔT2 nos sistemas com fluxo contracarrente, pode-se

observar que, ao diminuir a vazão de fluido quente, a variação de temperatura na base do

trocador diminuiu , e no topo aumentou, amos significativamente. Já nos sistemas com fluxo

paralelo, houve pouco diferença entre as variações de temperatura no topo e base do trocador.

Pode-se observar também que alguns dados apresentados não estavam de acordo com o

que era esperado pois era esperado uma ordem crescente dos valores de C1, C2, C3 e C4 e valores

decrescentes de F1, F2, F3 e F4. Foi atribuída a essa divergência a bolha formada no topo, o calor

que era perdido para o ambiente, ao material que ligava o trocador ao termopar não ser um

isolante perfeito e também ao calor dissipado pelas válvulas solenóides que estavam ligadas.

Outro ponto importante é que para calcular o coeficiente global (U), não levou-se em

conta o fator de correção y, visto que não foi encontrado na literatura algum diagrama para

trocador de calor casco e tubo com 2 cascos e 2 tubos.

5. CONCLUSÃO

Os trocadores de calor são capazes de realizar um processo de troca térmica mais eficiente e,

portanto, mais econômica. Para isso o trocador de calor deve ser devidamente projetado e

dimensionado à sua operação, e com a manutenção feita corretamente.

A partir do experimento realizado, podemos observar uma discordância com a literatura com

relação a eficiência do trocador quando utilizado escoamento em contracorrente ou em paralelo.

Notou-se que o sistema em contracorrente mostrou-se mais sensível a diminuição de vazão.

Conclui-se também que ao diminuir a vazão, o coeficiente global quase não se altera. Com os

gráficos apresentados, podemos observar que eles se assemelham aos apresentados pela

literatura.

Portanto, foi possível alcançar todos os objetivos propostos por esse procedimento

experimental.

6.REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

BIRD, R. B.; STEWART, W. E; LIGHTFOOT, E. N. Fenômenos de Transporte. 2ª edição, Rio

de Janeiro: LTC, 2004. 838 p.

INCROPERA, F.P.; DEWITT, D.P.; BERGMAN, T.L.; LAVINE, A.S. Fundamentos de

Transferência de Calor e de Massa. 6ª edição, Rio de Janeiro: LTC, 2008. 698 p.

FILHO, W.B. Transmissão de Calor. 1ª edição, São Paulo: Pioneira, 2003. 614 p.

GENEROSO, R.A. Trocadores de Calor. Disponível em:

http://ruyalexandre.zzl.org/arquivos/eng6trocadores.pdf. Acesso em 14/05/2012.