1. Em uma caldeira flamatubular, produtos de combustão quente, escoando através de uma matriz de tubos com paredes finas, são utilizados para ferver água escoando sobre os tubos. Na instalação, o coeficiente global de transferência de calor era igual a 400 W/(m2 · K). Após 1 ano de uso, há deposição sobre as superfícies interna e externa dos tubos, correspondendo a fatores de deposição de = 0,0015 m2 · K/W e = 0,0005 m2 · K/W, respectivamente. A caldeira deveria ser parada para serviços de limpeza das superfícies dos tubos?

Passo 1

Neste caso como o exercício nos pergunta se deveria ser parada para serviços de limpeza ou não o que temos encontrar para responder essa pergunta é qual será a variação do coeficiente geral de transferência de calor com a inclusão de incrustações e vê se ele é desprezível ou não.

Passo 2

Sendo assim, escrevamos a equação para o coeficiente geral de transferência de calor com a inclusão de incrustações na superfície da seguinte maneira:

1 U = 1 h i + 1 h 0 + R f , i + R f , o

No momento da instalação, não há incrustações. Reescrevendo a equação obtemos:

1 U i = 1 h i + 1 h 0

1 U i = 1 400 W m 2 . K

Substituindo os valores na equação inicial:

1 U = 1 400 W m 2 . K + 0,0015   m 2 . K W + 0,0005   m 2 . K W

U = 222 W m 2 . K

Calculemos a variação no coeficiente geral de transferência de calor,  ∆ U   no momento da instalação e após um ano.

∆ U = U i - U

= 400 - 222

178 W m 2 . K

Como  ∆ U não é desprezível, existe um fator de incrustação e a caldeira deve ser programada para a limpeza das superfícies do tubo.

Resposta

Deve ser programada para limpeza

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