Trocadores de calor

Trocadores de calor

1. Aplicações

   • Aquecimento de ambientes
   • Condicionamento de ar
   • Produção de potência
   • Recuperação de calor em processo
   • Processamento químico

2. Classificação

   • Configuração do escoamento
     • Paralela
     • Contracorrente
       • Performace superior
       • Não apresenta um ΔT grande, porém o ΔT é maior que o constante ΔT do paralelo
     • Escoamento cruzado
       • Com Aletas
         • Não-misturado
           • As aletas impedem o movimento da diração y que é transversal a direção x
           • Temperatura varia com x e y
       • Sem aletas
         • Misturado
           • O movimento, e consequente sua mistura na direção transversal, é possível e a variação de temperatura ocorre principalmente na direção do escoamento principal
           • Temperatura é em função de
         • Não-misturado
         • Um fluído é misturado e outro não
     • Casco e Tubos
       • N° de passes
     • Trocadores de calor compactos
       • Atinge superfícies de transferência de calor muito grandes por unidade de volume
       • Possuem densas matrizes de tubos aletados ou placas
         • São usados quando pelo menos um dos fluidos é um gás
         • Tubos planos ou circulares
         • Aletas planas ou circulares
       • Escoamento laminar
   • Tipo de construção
     • Tubos concêntricos (ou bitubular)

3. Coeficiente Global de Transferência de Calor (U)

   • [W/(m2 .K)] ou [W/(m2 .°C)]
   • Objetiva em apenas um único valor representar todas as resistências presentes
     • Situações sem aletas e limpas
   • Situações reais têm incrustações e aletas
     • Vai haver modificações no U

4. Análise

   • MLDT
     • Simples
       • Quando as temperaturas de entrada dos uidos são conhecidas e as temperaturas de saída ou são especicadas ou se determinam com facilidade pelas expressões do balanço de energia
     • Complexo
       • Quando se conhecem apenas as temperaturas de entradas, é necessário várias iterações
   • Método da efetividade-NUT
     • Quando se conhecem somente as temperaturas de entradas
     • NUT = Número de Unidades de Transferência
       • Efetividade
         • Transferência
         • Cmin/Cmax = Cf/Cq ou Cmin/Cmax = Cf/Cq
         • Taxa real sobre a taxa hipotética
           • Configuração contracorrente
           • Comprimento infinito
   • Dimensões e desempenho

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