17/03/2016

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Disciplina – Operações Unitárias II

Outros Trocadores

Professor: Gabriel Cassemiro Mariano

Francisco Beltrão - 2016

Tubos em U

Enquadra-se na categoria casco tubo, possuindo o tubos na forma de U,necessitando de apenas um espelho.

A extremidade curva pode se expandir livremente em relação ao cascoalterando apenas parte do trocador.

Trocadores casco tubo devem obedecer as normas de construção TEMA(Tubular Exchange Manufacturers Association) lá existem softwares erelações entre materiais, dimensões para troca de calor.

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Tubos em U

O feixe “U” pode ser removido do casco para limpeza, mas essa podeser feita com eficiência somente nos tubos externos.

Na parte interior do tubo ocorrem os maiores problemas de limpezadevido a menor curvatura do raio da curva.

Figura - Tanque de armazenamento de óleo na

indústria petroquímica

Espiral

Consiste em duas placas de metal enroladas em espiral com espaçoentre elas. Os fluídos são separados por uma superfície curva quecausa turbulência e dificulta a formação de incrustação

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Espiral

Características do trocador:

•Possui uma tampa para acesso as placas;•Construído com material de alta resistência;•É utilizado também para fluídos viscosos e que contenham sólidos;•Não atua com passagem paralela.

Espiral

Tipos:a) Tipo I – Possui tampas planas sobre os canais, ambos os fluidos estão

em fluxo espiral contracorrente;b) Tipo II – Um fluido está em fluxo espiral, o outro entra em fluxo axial;c) Tipo III – Um está no fluxo expiral, o outro entra no fluxo axial e sai em

expiral;

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Trocador Tipo Lamela

O trocador de calor tipo lamela é consiste numa carcaça tubular quedentro tem um feixe que forma canais estreitos, aproximadamenteretangulares, chamados lamela.

Resfriadores a ar

São equipamentos no qual o ar, como meio refrigerante, passa pelasuperfície externa resfriando o fluido do interior do tubo. O ar estádisponível de forma ilimitada, porém suas propriedades de troca de calornão são tão boas quanto as da água e as condições atmosféricas (arquente) poderiam interferir no resfriamento, dessa forma essesequipamentos foram equipados com ventiladores que ligamautomaticamente para atender a demanda.

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Recuperador de Calor Tipo LJUNGSTROM

São trocadores de calor gás-gás que desempenham a função de aquecero ar que queimará o combustível. É utilizado em caldeiras e fornos.

Recuperador de Calor Tipo LJUNGSTROM

É constituído por um rotor que gira em baixa rotação (1 – 3 rpm),recheado com enchimento metálico para promover a transferência decalor.

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Recuperador Tipo Turbo compressor

Reaproveita o calor da produção para girar motores para geração deenergia.

Pré-aquecedores e Recuperador de Calor

Principais Vantagens:

- Reduzir o consumo do combustível “petróleo”;- Otimizar a combustão reduzindo emissões;

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A – CinzeiroB – FornalhaC – Câmara de combustãoD – Caldeira de vaporE - SuperaquecedoresF – EconomizadorG – AquecedorH – Canais de gasesI - Chaminé

Figura 1: Unidade para queima de lenha em toras.

Softwares de modelagem matemática:

- CFD;- Modelagem de Sólidos; (Solid Works; Autocad)- Modelagem de Processos; (Arena)- Modelagem em Hidrologia; (Sutra; ModFlow)- Modelagem de Particulados; (EcoSoft; Fluent; Ansys; CFX)- Modelagem Fluidodinâmica (CFD); (Fluent; Ansys; CFX)