Navegando por Palavras-chave "Trocadores de calor"

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    Acesso aberto (Open Access)
    Estudo de diferentes configurações de trocadores de calor paraa produção de enxofre e ácido sulfúrico
    (Universidade Federal de São Paulo, 2021-02-24) Yamamoto, Fernando Yukio [UNIFESP]; Almeida, Victor Augusto [UNIFESP]; Falleiro, Rafael Mauricio Matricarde [UNIFESP]; Hirata, Gisele Atsuko Medeiros [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/2450412413273769; http://lattes.cnpq.br/7264259801951867
    A transferência de calor pode ser entendida como a energia térmica em trânsito devido a uma diferença de temperaturas no espaço. De forma resumida existem três tipos: condução, convecção e radiação. Este princípio é utilizado em diversos processos químicos que necessitam controlar a temperatura dos componentes. Para promover a troca de calor, utiliza-se equipamentos denominados trocadores de calor, os quais, trocam calor entre dois fluídos. Tais equipamentos são fundamentais em diversos processos industriais e, neste trabalho, avaliou-se o trocador de calor casco e tubo em contracorrente envolvido no processo de produção de ácido sulfúrico a partir de enxofre. O controle de temperatura é fundamental para garantir a qualidade e o rendimento da operação e do produto, o qual é utilizado principalmente na fabricação de fertilizantes e de borracha. Este estudo analisou diferentes configurações do trocador de calor casco e tubo, a fim de obter aquela que melhor atende as condições adotadas no processo e apresenta dimensões cabíveis para uma indústria. Para atingir este objetivo, foi utilizado o software Aspen Plus® para a simulação do processo, por meio da variação de diferentes parâmetros de sua configuração e de seu dimensionamento, de modo a diminuir os custos e encontrar soluções para a parte logística da indústria. Analisando as diferentes configurações possíveis para atingir as condições especificadas em um estudo de caso, obteve-se um trocador de calor com a localização do fluido quente passando pelos tubos; número de tubos igual a 400 e comprimento de 10,47 m de equipamento, em que não havia problemas de operação. Dessa forma, compreender a influência que cada parâmetro do trocador de calor exerce no custo e nas dimensões do equipamento.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Estudo dos trocadores de calor em uma planta industrial de óxido de etileno a partir de simulação computacional
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-06-30) Silva, Isabella Floriano da [UNIFESP]; Falleiro, Rafael Mauricio Matricarde [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/7264259801951867; http://lattes.cnpq.br/2647972896684499
    Os trocadores de calor são equipamentos indispensáveis para praticamente todos os setores industriais. São os grandes responsáveis pela troca térmica entre fluidos, na maioria das vezes sem que ocorra contato direto entre eles e são utilizados em diversos seguimentos industriais. Um desses setores é a produção do óxido de etileno, no qual esses equipamentos são de grande importância, pois auxiliam no aumento da seletividade e da conversão da reação de formação do óxido de etileno a partir do etileno. Para analisar um trocador de calor em uma planta em operação, simplesmente interromper o processo produtivo não é o caminho mais viável, muito menos aceitável, pois acarretaria em perdas de produção e resultados financeiros. Em decorrência disso, ferramentas computacionais para simular diferentes configurações desse tipo de equipamento são utilizadas para realizar análises de processo. Estudos a partir do ASPEN PLUS® - EDR (Exchanger Design and Rating) torna possível dimensionar trocadores de calor a partir das informações de vazões, temperaturas e propriedades dos fluidos do processo. Portanto, neste trabalho o objetivo foi analisar as diferentes configurações de dois trocadores de calor industriais da produção de óxido de etileno através do simulador ASPEN PLUS® - EDR, a fim de se obter o dimensionamento dos equipamentos com a melhor eficiência de troca térmica e melhor custo-benefício para esse processo químico que possui grande importância como matéria prima no setor químico mundial. Após a realização das simulações variando os quesitos de modelo TEMA (“Tubular Exchanger Manufacturers Association” - Associação de Fabricantes de Trocador Tubular), localização do fluido quente, modelo e orientação das chicanas, arranjo dos tubos, número de passes dos tubos e comprimento dos tubos, obtiveram-se dois trocadores de calor casco e tubo com integrações energéticas entre si, o primeiro do modelo BEM com uma área de 358,1 m² e uma taxa de transferência de calor de 4308,9 kW tendo o custo financeiro de US$ 127.026,00 e o segundo do modelo CFU com uma área de 2629,1 m² e taxa de transferência de calor de 2934,3 kW tendo o custo de US$ 614.137,00.