Relatorio Maquinas Termicas - Trocador De Calor

FACULDADE ANHANGUERA DE RIBEIRÃO PRETO

CURSO DE ENGENHARIA

RELATÓRIO DE LABORATÓRIO

MÁQUINAS TÉRMICAS

ALISSON RODRIGO ROCHA RA: 3284577263

GABRIEL ANTÔNIO TOLEDO RA: 3219535681

GUSTAVO DAMIÃO DE MELLO BARBOSA RA: 3284576859

LEANDRO PERES FERREIRA RA: 3284577545

Ribeirão Preto

2014

FACULDADE ANHANGUERA DE RIBEIRÃO PRETO

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

RELATÓRIO DE LABORATÓRIO

MÁQUINAS TÉRMICAS

Ribeirão Preto

2014

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO / OBJETIVO 3

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS 3

3. MARCA E MODELO 4

4. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 5

5. RESULTADOS OBTIDOS 7

6. CONCLUSÃO 10

1. INTRODUÇÃO / OBJETIVO

Experimento laboratorial a fim de conhecer os princípios de funcionamento de um trocador de Calor, verificar a conservação de energia no trocador de calor e determinar a efetividade do trocador , nos modos contra e co-corrente.

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Um trocador de calor ou permutador de calor é um dispositivo para transferência de calor eficiente de um meio para outro. Tem a finalidade de transferir 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, etc.

O material usado na fabricação de trocadores de calor, geralmente possui um coeficiente de condutibilidade térmica elevado. Sendo assim, são amplamente utilizados o cobre e o alumínio e suas ligas.

A eficiência de um trocador de calor depende principalmente:

• Do material utilizado para construção;

• Da característica geométrica e

• Do fluxo, temperatura e coeficiente de condutibilidade térmica dos fluidos em evidência.

3. MARCA E MODELO

Foi utilizado um trocador de calor casco / tubo Modelo ANH11.

O trocador de calor ANH11 consiste num conjunto de quatro tubos de cobre que conduzem água aquecida e que são instalados no interior de um tubo de CPVC, por onde circula a água fria fazendo a troca de calor.

Esse equipamento permite a análise de funcionamento de um trocador de calor casco/tubo e o cálculo de seu rendimento nas configurações co-correntes (onde a água fria e a quente circulam no mesmo sentido) e contra corrente (quando os fluxos de água quente e fria são em sentido contrário).

O trocador de calor ANH11 é constituído pelas seguintes partes:

O trocador de calor ANH11 é constituído pelas seguintes partes:

1 - Reservatório de água quente: com capacidade útil de 14 litros e com resistência tubular de imersão de 2500W / 220VCA

2 - Bomba para circulação de água quente (0,5 cv /220VCA – 2,0 m3 /h – 30 mca)

3 - Rotâmetro para medição da vazão de água quente (100 a 1000 l/h)

4 - Trocador de calor: constituído por quatro tubos de cobre com comprimento de 635 mm, diâmetro nominal (externo) 3/8” e interno de 7,7mm e tubo externo em CPVC 42mm (diâmetro interno 35mm)

5 - Rotâmetro para medição da vazão de água fria (100 a 1000 l/h)

6 - Painel elétrico (ver descrição abaixo)

7 - Engate rápido para conexão de mangueira de entrada de água fria (3/4”)

8 - Engate rápido para conexão de mangueira de saída de água fria (3/4”)

T1 - Termorresistência Pt100 : medição da temperatura de entrada da água quente

T2 - Termorresistência Pt100 : medição da temperatura da água fria

T3 - Termorresistência Pt100 : medição da temperatura da água fria

T4 - Termorresistência Pt100 : medição da temperatura de saída da água quente

R1 a R4 – Válvulas de esfera para determinação do sentido de circulação da água fria

RQ - Registro de gaveta CPVC para ajuste da vazão de água quente

RF - Registro de gaveta (bronze) para ajuste da vazão de água fria

4. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

EXPERIMENTO 1: CONSERVAÇÃO DE ENERGIA

Objetivo: Verificar a conservação de energia no trocador de calor

Procedimento: O trocador será utilizado na configuração contra corrente. Assim, o fluxo de água fria deve ser contrário ao de água quente, ou seja, deve ser da direita para a esquerda. Para isso as