Trocador de Calor - Ciplopentanona

1

PROJETO DE TROCADOR DE CALOR - CICLOPENTANONA

2

LISTA DE FIGURAS

Figura 01: Parmetros e correlaes de Latini et al.................................................................... 9

Figura 02: Propriedades da ciclopentanona .............................................................................. 10

Figura 03: Propriedades do R-134a .......................................................................................... 10

Figura 04: Propriedades calculadas do R-134a ........................................................................ 11

Figura 05: Caractersticas dos materiais aplicados ao trocador de calor .................................. 11

Figura 06: Corte transversal do trocador de calor .................................................................... 12

Figura 07: Coeficientes de Zukauskas-Jacob ........................................................................... 15

Figura 08: Parmetros para clculo do coeficiente de conveco externo ............................... 16

Figura 09: Clculo do coeficiente de conveco externo ......................................................... 17

Figura 10: Parmetros para clculo do coeficiente de conveco interno ................................ 18

Figura 11: Clculo do coeficiente de conveco interno .......................................................... 18

Figura 12: Configurao co-corrente ........................................................................................ 19

Figura 13: Configurao contra-corrente ................................................................................. 20

Figura 14: Esquemtica das resistncias trmicas .................................................................... 21

Figura 15: Clculo do comprimento do tubo e rea de troca trmica ....................................... 22

Figura 16: Parmetros para clculo do coeficiente de conveco interno ................................ 25

Figura 17: Clculo do coeficiente global, taxa de calor e temperatura de sada ...................... 26

Figura 18: Clculo do coeficiente global, taxa de calor e temperatura de sada Mtodo

interativo ................................................................................................................................... 26

Figura 19: Grfico - Conveco externa x dimetro do tubo ................................................... 27

Figura 20: Grfico - Conveco interna x dimetro do tubo .................................................... 27

Figura 21: Grfico Comprimento do trocador de calor x dimetro do tubo .......................... 28

3

SUMRIO

1 INTRODUO ..................................................................................................... 4

2 OBJETIVOS ......................................................................................................... 5

2.1 OBJETIVO GERAL ........................................................................................ 5

2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS .......................................................................... 5

3 FUNDAMENTAO TERICA ........................................................................... 6

3.1 ciclopentanona ............................................................................................... 6

3.2 propriedades trmicas da ciclopentanona ...................................................... 6

4 MATERIAIS E MTODOS .................................................................................... 9

4.1 PROPRIEDADES DOS FLUDOS.................................................................. 9

4.2 materiais do casco e do tubo ....................................................................... 11

4.3 taxa de calor removida do fluido quente....................................................... 12

4.4 vazo mssica do fluido refrigerente ............................................................ 13

4.5 coeficiente de conveco externo ................................................................ 14

4.5.1 Demais dimetros de tubo ..................................................................... 16

4.6 COEFICIENTE DE CONVECO INTERNO .............................................. 17


4.7 coeficiente global de troca trmica ............................................................... 19

4.8 REA DE TROCA TRMICA ....................................................................... 22


4.9 tubo com camada uniforme de fuligem ........................................................ 23


5 RESULTADOS ................................................................................................... 26

6 CONCLUSO ..................................................................................................... 29

REFERNCIAS ......................................................................................................... 30

4

1 INTRODUO

O aumento da eficincia dos equipamentos aplicados na indstria uma das

aplicaes da engenharia. Entretanto, isso nos trs a necessidade de retirada de

calor dos equipamentos mecnicos e eltricos utilizados no mercado. Para isso, a

utilizao de trocadores de calor fundamental para resfriamento desses

equipamentos ou fluidos usados no processo.

Os trocadores de calor so equipamentos que fazem a troca trmica entre

fluidos sem o contato fsico entre os mesmos. O equipamento construdo com dois

tubos, um interno passando o lquido a que se quer resfriar e um externo com o

fluido refrigerante. A troca trmica se dar pela parede do tubo interno, pois nele h

contato internamente ao fluido quente e externamente ao fluido frio.

Para esse trabalho ser projetado um trocador de calor casco tubo, para

refrigerar Ciclopentanona da temperatura de 80C para 20C, utilizando como fluido

refrigerante o R-134a. A vazo mssica da Ciclopentanona deve ser de 0,1 kg/s e o

ttulo na sada do fluido refrigerante deve ser de 10%, utilizando uma presso de

500kPa.

Os dimetros projetados para a fabricao do trocador de calor foram

determinados utilizando materiais disponveis no mercado, sendo o tubo constitudo

de cobre devido a sua capacidade de transmitir o calor e o casco por ao, a fim de

evitar a transferncia de calor para o ambiente externo. Foram determinados as

velocidades dos fluidos, os coeficientes de conveco interno e externo e por fim o

coeficiente global de troca trmica para assim determinarmos o comprimento do

trocador de calor. Com isso, foi possvel determinar as grandezas esperadas

utilizando aos conceitos compreendidos em sala de aula.

Apresentam-se as caractersticas dos fludos, equacionamentos utilizados,

bem como os resultados finais das caractersticas do trocador de calor. Estima-se

ainda, os clculos projetados para trs dimetros de tubo distintos, a fim de verificar

o comportamento do trocador de calor com a variao do mesmo.

5

2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL

Dimensionar um trocador de calor casco tubo para a uma determinada

aplicao resfriando ciclopentanona de 80 C para 20 C, utilizando o fluido

refrigerante R-134a com presso de 500 kPA.

2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

Determinar os dimetros do casco e do tubo;

Executar os clculos de dimensionamento do trocador de calor, como

coeficiente global de troca trmica e taxa de calor trocado;

Calcular o comprimento do trocador de calor;

Estimar os resultados para trs dimetros distintos de tubo e verificar

as conseqncias desta variao;

Reduzir a rea de troca trmica do tubo, por meio de 2% de fuligem e

constatar as reaes desta perda no rendimento do trocador de calor;

6

3 FUNDAMENTAO TERICA

3.1 CICLOPENTANONA

Ciclopentanona um composto orgnico lquido incolor com um cheiro similar

ao cheiro de menta, sendo insolvel em gua, ter e na maioria dos solventes

orgnicos. uma cetona cclica, estruturalmente similar ao Ciclopentano,

consistindo de um anel de cinco carbonos contendo um grupo funcional cetona.

Possui frmula molecular igual a C5H8O.

O composto estvel, mas inflamvel. O vapor 2,3 vezes mais denso que

o ar, e explosivo quando combinado com este. Ciclopentanona nociva se

ingerido, inalado ou absorvido pela pele. tambm irritante a pele e sistema

respiratrio, e severamente irritante aos olhos. Pode ser utilizado em compostos

para borracha sinttica e intermedirios de pesticidas.

3.2 PROPRIEDADES TRMICAS DA CICLOPENTANONA

A massa especfica e o calor especfico foram encontrados na data sheet do

componente, considerando a temperatura de filme de 50C:

Para clculo da viscosidade dinmica e da condutividade trmica foi

necessrio a utilizao dos mtodos disponveis no livro The properties of Gases

and liquids.

No clculo da viscosidade foi utilizado o mtodo de Przezdzleckl and Srldhar

(1985):

Onde e os parmetros e so definidos

conforme equaes 2 e 3:

7

Sendo:

Para encontrar o volume lquido molar me funo de uma temperatura

especificada, utiliza-se a equao 4:

(4)

Onde,

Com isso calcula-se para o ponto de fuso e para a temperatura de

filme, alm da temperatura que se conhece o valor do volume liquido molar ( .

222.5 0.356285 0.334198 0.257698 0.309395

293.15 0.469416 0.355983 0.242942 0.331075

323.15 0.517454 0.366372 0.236301 0.341438

8

Dessa forma calcula-se e :

Com isso possvel encontrar os parmetros e :

Assim, calcula-se a viscosidade para 50C (323.15 K):

Para o clculo da condutividade trmica foi utilizado o mtodo de Latini e

Pacetti (1977):

Onde,

9

Os parmetros para clculo de A so encontrados na figura 1 para a famlia

dos cycloparaffins.

Figura 01: Parmetros e correlaes de Latini et al.

Fonte: The properties of Gases and liquids

A partir disso calcula-se a condutividade trmica:

4 MATERIAIS E MTODOS

4.1 PROPRIEDADES DOS FLUDOS

As propriedades da Ciclopentanona em temperatura de filme (50C) foram

definidas conforme figura 2.

10

Figura 02: Propriedades da ciclopentanona

Fonte: http://clayton.edu/; The properties of Gases and liquids

Para o R-134a foi determinada a presso de entrada de 500kPa e o ttulo de

sada de 10%. Como a presso a mesma no decorrer do trocador de calor, a

temperatura se mantm e a alterao apenas o titulo, no qual as demais variveis

so alteradas em funo dessa mudana.

As propriedades do R-134a nos estados lquido saturado e vapor saturado

so definidas de acordo com a figura 3.

Figura 03: Propriedades do R-134a

Fonte: http://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/

Para encontrar as propriedades na sada do trocador de calor, ou seja, com

ttulo de 10%, calcula-se as caractersticas da mistura utilizando as equaes

abaixo:

Densidade () 950 kg/m

Calor especfico (Cp) 1776 J/kg.K

Viscosidade dinmica () 0.000504 Pa.s

Condutividade trmica () 0.142675 W/m.K

Ponto de fuso -50.7C

Ponto de ebulio 130.6C

11

Dessa forma obtemos as propriedades do refrigerante R-134a.

Figura 04: Propriedades calculadas do R-134a

Fonte: Os autores

4.2 MATERIAIS DO CASCO E DO TUBO

Os materiais aplicados na especificao do trocador de calor foram cobre

para o tubo e ao para o casco. Esses materiais foram escolhidos devido

combinao de condutividade trmica, sendo o cobre um material com elevada

condutividade e o ao de condutividade baixa. Foram utilizados dimetros padres

de mercado conforme abaixo, apresentando trs dimetros distintos para o tubo.

Figura 05: Caractersticas dos materiais aplicados ao trocador de calor

Fontes: Fundamentos de transferncia de calor e de massa; www.tubosoliveira.com.br;

www.eluma.com.br.

Propriedade UnidadeEntrada

(Lquido saturado)

Vapor

saturado

Sada

(Mistura)Filme

Densidade () kg/m 1240,8 24,317 206,7117229 723,7559

Volume especfico m/kg 0,00080595 0,041123 0,004837655 0,002822

Entalpia (h) kJ/kg 73,358 259,33 91,9552 82,6566

Calor especfico (Cp) J/kg.K 1389,4 976,12 1348,072 1368,736

Viscosidade dinmica () Pa.s 0,00021865 0,00001132 0,000197917 0,000208

Condutividade trmica () W/m.K 0,085126 0,01293 0,0779064 0,081516

Temperatura (T) C 15,735 15,735 15,735 15,735

Presso (P) kPa 500 500 500 500

Aplicao Dimetro (pol.)Dimetro

Externo (m)

Dimetro

Interno (m)

Espessura da

Parede (m)Material

Condutividade

trmica (W/m.K)

Casco 4 0,104 0,1016 0,0012 Ao 60,5

Tubo 1 0,0264 0,0254 0,0005 Cobre 401

Tubo 1 1/8 0,02957 0,02857 0,0005 Cobre 401

Tubo 1 5/8 0,04247 0,04127 0,0006 Cobre 401

12

Figura 06: Corte transversal do trocador de calor

Fonte: Os autores

4.3 TAXA DE CALOR REMOVIDA DO FLUIDO QUENTE

O sistema adiabtico, , no h variao de velocidade e no produz

trabalho.

A vazo de fludo quente do trocador de calor deve ser de 0,1 kg/s.

13

A partir disso, temos:

Onde:

Q = fludo quente (Ciclopentanona) F= fludo frio (R-134a) E= entrada S= sada

De posse das informaes de vazo mssica, temperaturas de entrada e

sada, possvel determinar a quantidade de calor do fludo quente.

4.4 VAZO MSSICA DO FLUIDO REFRIGERENTE

Com base na taxa de calor e os dados do fludo refrigerante, possvel

determinar a vazo mssica necessria para a transferncia do calor do fluido a ser

refrigerado. Como a presso do fludo na entrada a mesma no decorrer do

trocador, a temperatura tambm a mesma. Assim, calcula-se a partir da diferena

da entalpia entre a entrada e sada no trocador de calor.

14

4.5 COEFICIENTE DE CONVECO EXTERNO

Primeiramente necessrio calcular a velocidade do fluido refrigerante no

trocador de calor:

Para a obteno dos coeficientes de conveco sero utilizadas correlaes

de Reynolds, Prandtl e Nusselt. O nmero de Reynolds definido atravs da

equao abaixo:

O nmero de Prandtl definido pela equao abaixo:

Para se obter o nmero de Nusselt pode-se utilizar o mtodo de Zukauskas-

Jacob que propem as seguintes correlaes para aplicao de conveco em

cilindros:

15

Entretanto para a determinao das constantes C e m, utilizamos os dados

constantes na figura 6 abaixo:

Figura 07: Coeficientes de Zukauskas-Jacob

Fluido Re C m

Gs ou lquido

0,4 4 0,989 0,330

4 40 0,911 0,385

40 4000 0,683 0,466

4000 40000 0,193 0,618

40000 400000 0,027 0,805

Gs 5000 100000 0,102 0,675

Fonte: Fundamento de transferncia de calor e massa Incropera, Frank P.

A partir dessa determinao, possvel determinar o coeficiente de troca

trmica externa conforme a equao 24.

16

Tambm possvel definir o coeficiente de conveco externa atravs do

mtodo de Churchill-Bernstein.

Os valores de conveco externa calculados apresentaram resultados

similares, porm para os demais clculos ser utilizado a conveco externa obtida

atravs do mtodo de Churchill-Bernstein por ser de maior confiabilidade e menor

erro de incerteza.

4.5.1 Demais dimetros de tubo

A partir das equaes definidas, podem-se calcular os parmetros para

clculo do coeficiente de conveco externo para os demais dimetros de tubo

propostos.

Nas figuras abaixo apresentado os resultados encontrados.

Figura 08: Parmetros para clculo do coeficiente de conveco externo

Fonte: Os autores

Dimetro Externo

(pol.)

Dimetro Externo

(m)

Dimeto Interno

(m)

Velocidade fluido

refrigerante (m/s)Reynolds Prandl

1 0,0264 0,02540 0,105 27364,778 3,497

1 1/8 0,02957 0,02857 0,107 26703,451 3,497

1 5/8 0,04247 0,04127 0,118 24312,428 3,497

17

Figura 09: Clculo do coeficiente de conveco externo

Fonte: Os autores

4.6 COEFICIENTE DE CONVECO INTERNO

Primeiramente necessrio calcular a velocidade do fluido quente no trocador

de calor, neste caso a ciclopentanona, e o nmero de Reynolds e de Prandtl.

Para o escoamento interno, aplicando as equaes 27 e 28 determinado o

numero de Nusselt conforme abaixo.

Dimetro Externo

(pol.)

Nusselt (Zukauskas-

Jacob)

Conveco externa (h)

(Zukauskas-Jacob)

(W/m.K)

Nusselt (Churchill-

Bernstein)

Conveco externa (h)

(Churchill-Bernstein)

(W/m.K)

1 161,803 175,393 159,315 172,696

1 1/8 159,375 180,364 157,113 177,804

1 5/8 150,398 207,338 148,999 205,410

18

Como o escoamento turbulento ( e o fludo est sendo resfriado,

calcula-se o nmero de Nusselt atravs da equao de Dittus-Boelter:

Assim, possvel determinar o coeficiente de conveco interna do tubo

conforme a equao abaixo:


A partir das equaes definidas, podem-se calcular os parmetros para

clculo do coeficiente de conveco interno para os demais dimetros de tubo

propostos.


Figura 10: Parmetros para clculo do coeficiente de conveco interno

Fonte: Os autores

Figura 11: Clculo do coeficiente de conveco interno

Fonte: Os autores

Dimetro Externo

(pol.)

Dimetro Externo

(m)

Dimetro Interno

(m)

Velocidade fluido

quente (m/s)Reynolds Prandl

1 0,02640 0,0254 0,208 9947,579 6,273

1 1/8 0,02957 0,02857 0,164 8843,840 6,273

1 5/8 0,04247 0,04127 0,078 6122,329 6,273

Dimetro Externo

(pol.)Nusselt

Conveco interna (h)

(W/m.K)

1 62,971 353,714

1 1/8 57,316 286,230

1 5/8 42,707 147,642

19

4.7 COEFICIENTE GLOBAL DE TROCA TRMICA

Pode-se definir que quantidade de calor trocado internamente entre o fludo

quente e o fludo frio est relacionada ao coeficiente global de troca trmica e com a

temperatura mdia logartmica entre os fluidos, como apresentado nas equaes

abaixo:

O trocador de calor pode ser de configurao co-corrente ou contra-corrente.

Porm, como a temperatura no fluido frio (refrigerante R-134a) constante em todo

o trocador de calor com presso de 500 kPA, os valores de e . Porm na

prtica, vamos considerar que este trocador de calor seja de configurao contra-

corrente devido a uma melhor eficincia na transferncia de calor, baseando-se em

experincias estudadas.

Figura 12: Configurao co-corrente

Fonte: Os autores

20

Figura 13: Configurao contra-corrente

Fonte: Os autores

Dessa forma pode-se calcular a mdia logartmica da variao de temperatura

e o coeficiente global de troca trmica.

No trocador de calor, a transferncia de calor ocorre entre os fluidos, atravs

das conveces interna e externa e pela conduo atravs da parede do tubo de

cobre. Assim, pode-se fazer uma relao entre as mesmas e determinar um nico

coeficiente de troca trmica, considerado como o coeficiente global de troca trmica.

Esse coeficiente est relacionado com as resistncias trmicas que esto

distribudas, conforme demonstrado na figura abaixo:

21

Figura 14: Esquemtica das resistncias trmicas

Fonte: Os autores

Para cada regio pode ser calculada uma resistncia trmica conforme

equaes abaixo:

Com isso, definimos o comprimento do trocador de calor com o somatrio das

resistncias trmicas conforme definido na equao abaixo:

22

Ou seja:

4.8 REA DE TROCA TRMICA

Com o comprimento do trocador de calor definido e com o dimetro da

tubulao, possvel determinar a rea total de troca trmica atravs da equao

abaixo:


A partir das equaes definidas, podem-se calcular o comprimento do

trocador de calor e a rea de troca trmica para os demais dimetros de tubo

propostos.

Na figura abaixo apresentado os resultados encontrados.

Figura 15: Clculo do comprimento do tubo e rea de troca trmica

Fonte: Os autores

Dimetro Externo

(pol.)

Comprimento do tubo (L)

(m)

rea de troca trmica (A)

(m)

1 50,710 4,207

1 1/8 47,925 4,453

1 5/8 42,750 5,707

23

4.9 TUBO COM CAMADA UNIFORME DE FULIGEM

Considerando que aps um determinado perodo de uso, tenha se formado

uma camada uniforme de fuligem ao longo de todo o tubo do trocador de calor,

ocupando 2% da rea de escoamento do fluido quente (ciclopentanona), calcula-se

novamente o coeficiente global de troca trmica, a taxa de calor trocado e a

temperatura final do fluido quente. As condies para o escoamento no caso se

mantm as mesmas.

Como 2% da rea foi ocupada pela fuligem, calcula-se a nova rea de troca

trmica e o novo dimetro do tubo.

Dessa forma, pode-se calcular o novo coeficiente de conveco interno.

24

Como o escoamento turbulento ( e o fludo est sendo resfriado,

calcula-se o nmero de Nusselt.

Assim, possvel determinar o coeficiente de conveco interno do tubo.

Com o comprimento do tubo descoberto e o novo coeficiente de conveco

interno, pode-se calcular o novo coeficiente global de troca trmica considerando um

coeficiente de fuligem de 0,0009 m.K/W, baseando em um material com alto fator

de fuligem, admitindo o coeficiente de conveco externo como constante, ou seja,

sem alteraes devido a fuligem no tubo.

A partir disso pode-se calcular a nova temperatura do fludo quente e a nova

taxa de calor trocado.

25

Porm, como o coeficiente de conveco externo varia de acordo com a taxa

de calor, bem como com a vazo mssica e a velocidade do fluido frio, pode-se

certificar os valores calculados para o coeficiente global de troca trmica, para a taxa

de calor trocado e para a temperatura final do fluido quente atravs do mtodo

interativo utilizando a ferramenta Excel, onde por meio de um determinado range de

temperaturas testadas se descobre o valor da temperatura final do fluido e os

clculos dos coeficientes necessrios.


A partir das equaes definidas, pode-se calcular o coeficiente global de troca

trmica, a taxa de calor trocado e a temperatura final do fluido quente para os

demais dimetros de tubos propostos.


Figura 16: Parmetros para clculo do coeficiente de conveco interno

Fonte: Os autores

Dimetro Externo

(pol.)

Dimetro

Interno (m)

Dimetro Interno com 2%

de fuligem (m)

Velocidade fluido

quente (m/s)Reynolds Prandl

1 0,02540 0,02514 0,212 10048,572 6,273

1 1/8 0,02857 0,02828 0,168 8933,627 6,273

1 5/8 0,04127 0,04085 0,080 6184,486 6,273

26

Figura 17: Clculo do coeficiente global, taxa de calor e temperatura de sada

Fonte: Os autores

Pode-se confirmar tambm os valores, devido a variao da conveco

externa em funo da taxa de calor, atravs do mtodo interativo.

Figura 18: Clculo do coeficiente global, taxa de calor e temperatura de sada Mtodo interativo

Fonte: Os autores

5 RESULTADOS

Foi escolhido o cobre para ser usado na tubulao, onde o fluido quente deve

escoar, por ter uma condutividade trmica alta facilitando assim a troca trmica. Para

o casco foi escolhido o ao por ter uma condutividade trmica baixa, isolando assim,

o sistema do meio externo, dificultando a troca trmica do fluido com o meio

ambiente.

Percebe-se nos grficos abaixo que o coeficiente de conveco externo

cresce conforme o dimetro da tubulao aumenta, j o coeficiente de conveco

interno diminui com aumento do dimetro do tubo de cobre.

Dimetro Externo

(pol.)Nusselt

Conveco interna (h)

(W/m.K)

Coeficiente

Global de troca

trmica (UA)

(W/K)

Taxa de Calor (q)

(W)

Temperatura

Final do fludo

quente (T S,Q)

(C)

1 63,482 360,204 436,182 10434,426 21,25

1 1/8 57,781 291,481 438,880 10449,096 21,16

1 5/8 43,053 150,351 448,775 10502,021 20,87

Dimetro Externo

(pol.)Nusselt

Conveco externa (h)

(W/m.K)

Coeficiente

Global de troca

trmica (UA)

(W/K)

Taxa de Calor (q)

(W)

Temperatura

Final do fludo

quente (T S,Q)

(C)

1 157,265 170,474 432,809 10416,2 21,35

1 1/8 157,314 175,693 435,990 10434,0 21,25

1 5/8 148,984 203,653 447,296 10494,4 20,91

27

Figura 19: Grfico - Conveco externa x dimetro do tubo

Fonte: Os autores

Figura 20: Grfico - Conveco interna x dimetro do tubo

Fonte: Os autores

Visualiza-se tambm que o comprimento do trocador de calor diminui a

medida que o dimetro do tubo aumenta, j que conseqentemente, a rea de troca

trmica no tubo tambm maior.

170

175

180

185

190

195

200

205

210

0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045

Co

efic

ien

te d

e co

nve

co

ex

tern

o (

W/m

.K

)

Dimetro do tubo (m)

0

100

200

300

400

0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045

Co

efic

ien

te d

e co

nve

co

in

tern

o (

W/m

.K

)

Dimetro do tubo (m)

28

Figura 21: Grfico Comprimento do trocador de calor x dimetro do tubo

Fonte: Os autores

42,000

43,000

44,000

45,000

46,000

47,000

48,000

49,000

50,000

51,000

52,000

0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045

Co

mp

rim

ento

do

tro

cad

or

de

calo

r (m

)

Dimetro do tubo (m)

29

6 CONCLUSO

Pode-se relacionar o conhecimento adquirido teoricamente na disciplina de

fenmenos de transporte II para a especificao de um trocador de calor. Utilizou-se

as equaes de Reynols, Prandtl, Nusselt, a correlao de Zukauskas-Jacob,

Churchill-Bernstein e Dittus-Boelter, bem como conhecimentos adquiridos

anteriormente na disciplina de fenmenos de transporte I, no caso do clculo da

composio de uma mistura.

A partir da anlise do trabalho proposto observa-se o grau de complexidade

para os clculos deste projeto, apresentando um elevado comprimento para o

trocador de calor.

Verifica-se que tal resultado foi obtido devido aos coeficientes de conveco

interno e externo. Quanto maior o dimetro do tubo de cobre, maior o coeficiente

de conveco externo e menor o coeficiente de conveco interno, e conseqente

menor ser o comprimento do trocador de calor, bem como sua rea de troca

trmica.

Como a formao da fuligem na rea de troca trmica do tubo, observa-se

que o coeficiente global de troca trmica diminui, bem como a taxa de calor trocado.

Dessa forma a temperatura de sada do fluido quente, neste caso a ciclopentanona,

maior considerando a temperatura de sada projetada anteriormente, o que afeta o

rendimento do trocador de calor.

Com o desenvolvimento deste trabalho pode-se validar os conhecimentos

adquiridos na disciplina, tendo uma base de uma aplicao real de fenmenos de

transporte na indstria.

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REFERNCIAS

INCROPERA, Frank P.; DEWITT, David P. Fundamentos de Transferncia de Calor e de Massa. Rio de Janeiro : LTC, 2003. POLING, Bruce E.; PRAUSNITZ, John M.; OCONNELL, John P. The Properties of GASES AND LIQUIDS. Fifth Edition. New York: McGRAW-HILL, 2001. Ciclopentanona. Disponvel em: . Acesso em: 07 jun. 2015. Cyclopentanone. Disponvel em: . Acesso em: 07 jun. 2015. International Chemical Safety Cards. Cyclopentanone. Disponvel em: . Acesso em: 07 jun. 2015. IPCS INCHEM Home. Cyclopentanone. Disponvel em: . Acesso em: 07 jun.2015. Propriedades termofsicas dos fluidos. Disponvel em: . Acesso em: 25 maio 2015. Material Safety Data Sheet. Cyclopentanone, 99+%. Disponvel em: . Acesso em: 04 jun. 2015.

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