Trocador de Calor

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São Paulo

2019

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TROCADOR DE CALOR TIPO PLACAS E SUAS DIVERSAS APLICAÇÕES EM SISTEMAS TÉRMICOS

Projeto apresentado ao Curso de Engenharia Mecânica da Instituição Anhanguera Educacional.

Orientador: Helington Leandro

São Paulo

2019

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO        4

1.1 O PROBLEMA        4

2 OBJETIVOS        5

2.1 OBJETIVO GERAL OU PRIMÁRIO        5

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS OU SECUNDÁRIOS        5

3 JUSTIFICATIVA        6

4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA        7

5 METODOLOGIA        9

6 CRONOGRAMA DE DESENVOLVIMENTO        9

REFERÊNCIAS        11

1 INTRODUÇÃO

1.1 O PROBLEMA

Será desenvolvido informações buscando responder os seguintes problemas da pesquisa: sustentabilidade e a redução de energia, os trocadores de calor tipo placa tem como principal função realizar a transferência de calor ou fluidos que se encontram em temperaturas diferentes, trazendo assim a redução de energia nas empresas. Com isso busca-se informações para a melhor sustentabilidade e a redução de energia. Diante disso, como garantir a eficiência e eficácia desse trocador para ser mais sustentável?

2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL OU PRIMÁRIO

Conhecer a situação deste equipamento e elaborar um cenário crítico que confirme ou não a eficiência deste trocador de calor buscando os melhores resultados.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS OU SECUNDÁRIOS

Demonstrar objetivos específicos neste trabalho tem-se:

• Compreender a importância da sustentabilidade nas indústrias;
• Descrever uma maneira de produzir e evitar perdas;
• Comparar novas alternativas de economia de energia.

 

3 JUSTIFICATIVA

 Essas placas são projetadas com zonas de escape para impedir a contaminação cruzadas entre os fluidos, mesmo em condições extremas. As placas são projetadas para obter uma elevada eficiência térmica com um melhor fluxo do fluido. Pela combinação dos ângulos, a placa corrugada do tipo espinha de peixe, proporciona uma melhor transferência de calor com baixa perda de carga, redução de espaço físico, fácil limpeza e boa manutenção.

 As indústrias numa visão macro, além do “chão de fábrica”, deve-se permitir quanto aos equipamentos gerais de produção uma avaliação sob novas ideologias de produção, podendo-se pensar numa trilogia analítica econômica-técnica-financeira que influencie o atual mundo contemporâneo das empresas e organizações.

Será desenvolvida uma análise crítica onde se pode confirma a eficiência deste trocador de calor.

4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

No inicio deste capítulo iremos especificar os detalhes técnicos deste equipamento, buscando analises sobre seus diversos tipos de equipamentos existentes e suas utilizações nas indústrias. Desse modo, pretende-se dar uma contribuição teórica suficiente ao diagnóstico final deste estudo acadêmico.

O intuito desta pesquisa acadêmica vem a colaborar não só nas discussões técnicas sobre o trocador de calor placas, mas também em sua grande importância referente às melhorias em sua sustentabilidade, pois no atual momento, precisa-se repensar nas indústrias e nas suas maneiras de produzir, colocando em avaliação os equipamentos que promovem a produção, ao mesmo tempo consomem energia, muitas vezes em exagero.

 Esse tema é dividido em três importantes áreas: acesso à energia, energia renovável e eficiência energética.

Contudo, a discussão em torno da sustentabilidade de condutores de energia deve ser constantemente estudada, pois se trata de algo muito importante devido à escassez geral de energias no planeta.

Mais em relação a estudos científicos feitos sobre os trocadores de calor, Caruso (2012) fala que, a condensação em trocadores de calor tem sido analisada e testada em constantes tentativas de entender como funciona esse fenômeno.

Encontrar maneiras que avaliem a função e a funcionalidade do trocador de calor tipo placas faz parte também de uma proposta de sustentabilidade, tendo em vista que isto têm sido o foco de inúmeras empresas e organizações, sendo que o este tipo de trocador de calor (tipo placas) é um tipo de equipamento usado grandemente no meio industrial, por isso, fazer uma breve avaliação na atual conjuntura sobre as suas utilidades, sua produção e seus fatores limitantes é “relevante” no contexto de responsabilidade social e nas características sustentáveis para o meio ambiente.

Cavalcanti (2003) reforça este conceito idealizando e dizendo que este novo modelo de desenvolvimento traz a possibilidade de se obterem condições iguais ou superiores de vida para o mundo atual e suas gerações posteriores.

Conforme dados da Revista “Trocalor” (2007), pode-se dizer que basicamente os trocadores de calor se correspondem às modificações que executam em condições de temperatura ou estado físico do fluído de um processo. Especificamente o equipamento opera com fluídos de processo, mantendo a designação que corresponde ao serviço de maior importância.

Com isso, a Revista “Trocalor” (2007) se refere que os trocadores de calor se classificam como:

• Resfriador (cooler): atua para um resfriamento por meio de um líquido ou gás.
• Refrigerador (chiller): tem como objetivo resfriar um fluído por meio da evaporação de outro fluído que pode conter amônia, propano ou hidrocarbonetos cloro fluorados.
• Condensador (condenser): tem como intuito condensar vapores gerados pelo aquecimento de líquidos sob processo de destilação . O condensador de superfície é um sistema ser vácuo essencial para a garantia de um diferencial ser temperatura nas turbinas de descarga a vapor.
• Aquecedor (beater): é um processo onde esquecemos fluidos em alta temperatura, neste equipamento é utilizado vapores de água ou fluidos.
• Vaporizador (vaporizer): a valorização de um processo ocorre quando um líquido é totalmente convertido em vapor, a valorização é por tanto um processo lento e de baixa temperatura.
• Evaporador (evaporator): possibilita uma acumulação de saída pela exaltação de um líquido em seu menor ponto de ebulição.

 Podemos mencionar os dados da Revista Trocalor (2007) que descreve como:

• Trocadores tipo casco e tubo (shell and tube): funciona com um casco onde há em seu interior alguns tubos, onde passa um fluido e sobre eles, no casco, passa outro tipo de fluidos. Os principais componentes desses trocadores são representados por: cabeçote de entrada, casco, feixe de tubos e cabeçote de retorno ou saída.
• Trocadores especiais: é um equipamento projetado para uma aplicação específica, utilizando inúmeros tipos de materiais. Assim como outros trocadores ele necessita de cuidados especiais para manter sua eficiência.

Assim, neste capítulo procuramos detalhar nosso objeto de estudo a fim de esclarecer no capítulo seguinte onde estabelecemos uma discussão crítica em torno dos trocadores de calor tipo placas nos seus processos industriais.

São feitos de aço inoxidável 316L, havendo também variações de materiais de titânio em suas placas de transferência, já nas classes de pressão varia-se entre: 6 bar, 10 bar, 16 bar e 25 bar.