O que caracteriza um trocador de calor de casco e tubos, e quais são suas principais aplicações?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta está pedindo pra gente entender o que caracteriza um trocador de calor de casco e tubos e quais são as suas principais aplicações. Isso faz parte do conteúdo de transferências de calor, especificamente sobre os tipos de trocadores. Para resolver, vamos precisar saber como funcionam esses trocadores, quais são suas partes principais e onde eles são usados na prática.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é um trocador de calor. Basicamente, é um dispositivo que permite a transferência de calor entre dois fluidos sem que eles se misturem. Esses fluidos podem estar em diferentes fases, como um líquido e um gás, e podem ter temperaturas diferentes. A ideia é aproveitar a diferença de temperatura para transferir calor de um fluido para o outro de forma eficiente.
Passo 3
Agora, focando no trocador de calor de casco e tubos, ele é composto por dois conjuntos principais: o casco (uma espécie de grande cilindro) e os tubos (várias tubulações dentro do casco). Um fluido circula pelo interior dos tubos e outro fluido passa ao redor dos tubos, dentro do casco. Assim, o calor é transferido de um fluido para o outro através das paredes dos tubos. Esse design permite uma grande área de superfície para a troca de calor e facilita a manutenção, já que os tubos podem ser removidos ou substituídos facilmente.
Passo 4
Quanto às aplicações dos trocadores de calor de casco e tubos, eles são bastante versáteis e usados em diversas indústrias. Alguns exemplos incluem:
- Indústria Petroquímica: Para resfriar ou aquecer compostos químicos durante processos de refino.
- Indústria de Geração de Energia: Em usinas termelétricas para resfriar o vapor usado para gerar eletricidade.
- Sistemas de Ar Condicionado e HVAC: Para climatizar ambientes controlando a temperatura do ar.
- Indústria Alimentícia e de Bebidas: Na pasteurização e no processamento de alimentos para manter a qualidade e segurança.
Esses são apenas alguns exemplos, mas a versatilidade do trocador de casco e tubos o torna uma escolha popular onde houver necessidade de transferência eficiente de calor.
Resposta
Um trocador de calor de casco e tubos é caracterizado por possuir um grande casco onde circulam tubos internos pelos quais passa um fluido, enquanto outro fluido circula ao redor desses tubos dentro do casco. Isso permite uma eficiente transferência de calor entre os fluidos sem que eles se misturem. Suas principais aplicações incluem setores como a indústria petroquímica, geração de energia, sistemas de ar condicionado e indústria alimentícia, onde é essencial controlar e transferir calor de forma eficaz.
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Gasolina a
é bombeada de um tubo liso com diâmetro de 12 cm à uma vazão de
. A entrada é alimentada por uma bomba à pressão absoluta de
. A saída está a 150 m mais alta que a entrada e está submetida à pressão atmosférica padrão de 101,325 kPa Considerando regime permanente e que, não há trabalho sendo executado pela bomba, calcular a perda de carga. Dados: Para
: ygasolina=
pgasolina
RESPOSTA: Perda carga
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- Calcule a pressão interna dentro de uma gota de água de raio
.
Uma parede tem temperaturas superficiais interna e externa iguais a 16 e
, respectivamente. As temperaturas do ar interno e externo são 20 e
, respectivamente. Os coeficientes de transferência de calor por convecção nas superfícies interna e externa são 5 e
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).
Diferencie trocadores de calor de fluxo paralelo, contracorrente e cruzado.