Escolha do serpentino de resfriamento
Thread Content
No novo projeto da nossa empresa, há um tanque de reação de imersão em ácido cuja temperatura está muito alta. O processo exige que a temperatura do slurry, que atualmente está em 90 graus, seja reduzida para cerca de 75 graus em meia hora. O volume do slurry no tanque é de 25 metros cúbicos. A direção decidiu usar serpentinas feitas de titânio para o resfriamento. A água de resfriamento vem das torres de resfriamento do sistema; as temperaturas de entrada e saída são de 42 graus e 37 graus, respectivamente. Gostaria de saber, colegas, como escolher o tipo de serpentina adequada e como fazer os cálculos necessários. Qual é o fluxo de água de resfriamento necessário?
Calcule a área de transferência de calor; basta escolher o tubo
As duas equações básicas para a transferência de calor são utilizadas para calcular a quantidade de calor necessária para resfriar o líquido, ou seja, o calor que precisa ser liberado. A fórmula é Q = c·m·Δt. O valor de c pode ser o da água, já que ela possui a maior capacidade térmica. m representa o fluxo de massa, e Δt = 90–75°C. Com base nesses valores, calcula-se a quantidade de calor necessária. Em seguida, utiliza-se a fórmula Q = K·A·Δtm para determinar a área de troca de calor necessária. O valor de K deve ser escolhido dentro da faixa típica para trocadores de calor do tipo tubo em espiral; deve-se optar por um valor menor. Δtm representa a diferença de temperatura média logarítmica. Na prática, trata-se de um fluxo contrário, mas pode-se considerar um fluxo paralelo, assim, o valor de Δtm será suficientemente alto. Depois de calcular A, pode-se determinar o comprimento dos tubos de titânio necessários, com base no diâmetro dos mesmos. Por fim, de acordo com as especificações do tanque de reação, decide-se quantas voltas os tubos devem dar e como eles devem ser dispostos.