A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Trocadores de Calor Prof. Gerônimo. Types Tipos de Trocadores de Calor Tipicamente, os trocadores de calor são classificados em função da configuração.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Trocadores de Calor Prof. Gerônimo. Types Tipos de Trocadores de Calor Tipicamente, os trocadores de calor são classificados em função da configuração."— Transcrição da apresentação:

1 Trocadores de Calor Prof. Gerônimo

2 Types Tipos de Trocadores de Calor Tipicamente, os trocadores de calor são classificados em função da configuração de escoamento e do tipo de construção. Trocadores de calor de tubos concêntricos Escoamento paraleloEscoamento contracorrente Simples configuração. Usa-se o conceito de convecção para a troca de calor Maior performance quando utilizado escoamento contracorrente

3 Types (cont.) Trocadores de calor com escoamentos cruzados Aletado com ambos os fluídos não misturados Não-aletado com um fluído Misturado e outro não-misturado A movimentação do fluído ocorre perpendicularmente ao outro. Se for aletada, as aletas impedem a movimentação do fluído na direção (y) que é transversal à direção (x) do escoamento principal, fazendo com que a temperatura varia em função de x e y A natureza da condição de mistura pode influenciar significativamente o desempenho do trocador de calor.

4 Types (cont.) Trocadores de calor casco e tubos Trocador de calor casco e tubo com um passe no casco e um passe nos tubos (Contracorrente) Geralmente, são instalados chicanas (Baffles) para aumentar o coeficiente convectivo no fluído do lado do casco, induzindo a turbulência e um componente de velocidade na direção do escoamento cruzado. Apóiam fisicamente os tubos reduzindo a vibração decorrente ao escoamento. O número de passe no casco e no tubo pode ser variado, isto é: One Shell Pass, Two Tube Passes Two Shell Passes, Four Tube Passes

5 Types (cont.) Trocadores de calor compactos São utilizados para atingir superfícies de transferência de calor muito grandes ( > 400 m 2 /m 3 para líquidos e > 700 m 2 /m 3 para gases) por unidade de volume. O escoamento geralmente é regime laminar. (a) Fin-tube (flat tubes, continuous plate fins) (b) Fin-tube (circular tubes, continuous plate fins) (c) Fin-tube (circular tubes, circular fins) (d) Plate-fin (single pass) (e) Plate-fin (multipass)

6 Overall Coefficient O Coeficiente Global de Transferência de Calor É essencial para qualquer análise de trocadores de calor. O coeficiente é calculado em função da resistência térmica total (condutiva e convectiva) à transferência de calor entre dois fluídos. Porém é necessário que a s superfícies estejam limpas (incrustações) e sem aletas. Fator de decomposição R d resistência térmica adicional sujeitas a decomposição. Vamos utilizar c para fluído frio (cold) e h para quente (hot) Portanto, o coeficiente global de transferência de calor pode ser representado por:

7 Overall Coefficient Se uma aleta plana ou um pino com comprimento L for usada e uma extremidade Adiabática for suposta, temo:

8 Para trocadores de calor tubulares e não-aletados i = superfície interna e = superfície externa Desprezando a espessura do tubo e a deposição, temos: Parede plana

9 LMTD Method Média Log das Diferenças de Temperaturas - The Log Mean Temperature Difference (LMTD) Method - A form of Newtons Law of Cooling may be applied to heat exchangers by using a log-mean value of the temperature difference between the two fluids: Evaluation of depends on the heat exchanger type. Counter-Flow Heat Exchanger:

10 LMTD Method (cont.) Parallel-Flow Heat Exchanger: Note that T c,o can not exceed T h,o for a PF HX, but can do so for a CF HX. For equivalent values of UA and inlet temperatures,

11 Energy Balance Overall Energy Balance Assume negligible heat transfer between the exchanger and its surroundings and negligible potential and kinetic energy changes for each fluid. Assuming no l/v phase change and constant specific heats, Application to the hot (h) and cold (c) fluids:

12 Special Conditions Special Operating Conditions Case (a): C h >>C c or h is a condensing vapor – Negligible or no change in Case (b): C c >>C h or c is an evaporating liquid – Negligible or no change in Case (c): C h =C c. –

13 Problem: Overall Heat Transfer Coefficient Problem 11.5: Determination of heat transfer per unit length for heat recovery device involving hot flue gases and water.

14 Problem: Overall Heat Transfer Coefficient (cont.)

15

16

17

18 Problem: Ocean Thermal Energy Conversion Problem 11S.8: Design of a two-pass, shell-and-tube heat exchanger to supply vapor for the turbine of an ocean thermal energy conversion system based on a standard (Rankine) power cycle. The power cycle is to generate 2 MW e at an efficiency of 3%. Ocean water enters the tubes of the exchanger at 300K, and its desired outlet temperature is 292K. The working fluid of the power cycle is evaporated in the tubes of the exchanger at its phase change temperature of 290K, and the overall heat transfer coefficient is known.

19 Problem: Ocean Thermal Energy Conversion (cont)

20


Carregar ppt "Trocadores de Calor Prof. Gerônimo. Types Tipos de Trocadores de Calor Tipicamente, os trocadores de calor são classificados em função da configuração."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google