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Engenharia Mecânica ·
Transferência de Calor
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PROVA A2 NOME Matrícula Questão 1 Um trocador de calor tipo casco e tubo TC deve ser projetado para aquecer água através de 8 tubos de aço carbono AISI1010 de 1 polegada de diâmetro SCH 40 de 25 a X C esfriando Y kgs de óleo de motor à 170 C O TC tem 1 passe no caso e 2 nos tubos O óleo deixa o TC com 120 C Considerar o h externo entre tubos e casco igual a 250 Wm²K e que os fluidos não possuem resistência por fouling Determine o comprimento dos dutos para o aquecimento desejado utilizando para isso os seguintes métodos A ΔT LMTD B ᶓNUT OBS 1 Cada aluno deverá substituir as incógnitas X e Y conforme tabela em anexo em função dos dois últimos algarismos da matrícula 2 Utilizar gráficos e tabelas das apresentações fornecidas em aula Questão 2 Com relação aos conceitos aprendidos sobre trocadores de calor verifique se a frase é verdadeira ou falsa justificando se for falsa a O fator de fouling utilizado no projeto de um TC tipo definirá na etapa de projeto qual será a frequência de limpeza do mesmo b Em um projeto de um TC tipo casco e tubo o fator mais importante que compõe o U é a condutividade térmica do metal do tubo c Com o intuito de preservar a integridade do material contra a erosão os fabricantes de TCs enchem os equipamentos de água destilada transportandoos desta forma até o cliente d A necessidade de calcularmos a eficiência de uma aleta é causada em função de a temperatura decrescer da base da aleta à sua extremidade UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA TRANSFERÊNCIA DE CALOR PROFESSOR José Henrique da s Carvalho 200622 Questão 3 Um fábrica de esferas usadas em rolamentos precisa tratálas termicamente para a garantia de suas propriedades mecânicas A bola de aço INOX AISI 304 tem X cm de diâmetro e está inicialmente à temperatura uniforme de 25 C quando é subitamente colocada em um ambiente controlado onde a temperatura é de Y C O coeficiente de transferência de calor por convecção é de 10 W m² C Qual o tempo necessário para que a bola atinja a temperatura de 200 C OBS Cada aluno deverá substituir as incógnitas X e Y conforme tabela em anexo em função dos dois últimos algarismos da matrícula Questão 4 Uma serie de aletas de X cm de comprimento e 05 mm de espessura perfil retangular são soldadas a um tubo de ½ SCH 80 de aço carbono AISI1010 Sabendo que a superfície do tudo está a 150 C exposto à um ambiente à 25 C e considerando um coeficiente de película igual a 100 Wm²C calcule a perda de calor por aleta OBS Cada aluno deverá substituir as incógnitas X e Y conforme tabela em anexo em função dos dois últimos algarismos da matrícula TROCADORES DE CALOR Disciplina TRANSFERÊNCIA DE CALOR TRANSCAL CURSO Enga Mecânica DEFINIÇÃO Trocador de calor é o dispositivo usado para realizar o processo da troca térmica entre dois fluidos em diferentes temperaturas Podemos utilizálos no aquecimento e resfriamento de ambientes no condicionamento de ar na produção de energia na recuperação de calor e no processo químico Os trocadores ou permutadores de calor do tipo casco e tubo constituem a grande maioria dos equipamentos de transferência de calor nas instalações das industrias químicoa petroquímicas e petróleo TROCADORES DE CALOR UVA TROCADORES DE CALOR UVA TROCADORES DE CALOR UVA KETTLETYPE REBOILER VAPOUR STEAM BOTTOMS UVA RADIADORES ALETADOS Os mais comuns são os trocadores de calor em que um fluido se encontra separado do outro por meio de uma parede através da qual o calor se escoa Existem várias formas destes equipamentos Duplo Tubo um tubo dentro de outro Condensadores Evaporadores de superfície complexa Trocadores de calor tubulares Trocadores de Placas TROCADORES DE CALOR TIPOS APLICAÇÕES DE TROCADORES DE CALOR Os trocadores de calor desempenham papel importante nas diversas áreas do conhecimento e pesquisa científica e aplicações tecnológicas Na indústria são usados para aquecer ou resfriar fluidos para usos diversos São encontrados sob a forma de torres de refrigeração caldeiras condensadores evaporadores leito fluidizado recuperadores Dispositivos de conforto ambiental e conservação de alimentos como condicionadores de ar aquecedores de água domésticos e frigoríficos se baseiam fundamentalmente em trocadores de calor A manutenção da temperatura adequada ao funcionamento dos motores de automóveis é conseguida através de radiadores APLICAÇÃO APLICAÇÃO APLICAÇÃO TROCADORES DE CALOR PROJETO COMPLETO DE UM TROCADOR DE CALOR Análise Térmica se preocupa principalmente com a determinação da área necessária à transferência de calor para dadas condições de temperaturas e escoamentos dos fluidos Projeto Mecânico Preliminar envolve considerações sobre as temperaturas e pressões de operação as características de corrosão de um ou de ambos os fluidos as expansões térmicas relativas e tensões térmicas e a relação de troca de calor Projeto de Fabricação requer a translação das características físicas e dimensões em uma unidade que pode ser fabricada a baixo custo seleção dos materiais selos involucros e arranjo mecânico ótimos e os procedimentos na fabricação devem ser especificados CRITÉRIOS DE PROJETO DE UM TROCADOR DE CALOR a o fluido mais corrosivo mais causador de depósitos ou de maior pressão deve ser o dos tubos b o fluido mais viscoso ou gases devem passar pelo casco c para uma dada perda de carga o escoamento do lado do casco proporciona melhores coeficientes de troca térmica d a necessidade de materiais especiais é geralmente mais econômica quando aplicada aos tubos e a condensação de fluidos é geralmente feita do lado do casco por apresentar maior facilidade de remoção do condensado Quando o condensado for corrosivo este deve ficar no interior dos tubos PROJETO COMPLETO DE UM TROCADOR DE CALOR Para atingir a máxima otimização economia a maioria das indústrias adota linhas padrões de trocadores de calor Os padrões estabelecem os diâmetros dos tubos e as relações de pressões promovendo a utilização de desenhos e procedimentos de fabricação padrões Padronização não significa entretanto que os trocadores possam ser retirados da prateleira porque as necessidades de serviço são as mais variadas O especialista em instalações de trocadores de calor é solicitado frequentemente para selecionar a unidade de troca de calor adequada a uma aplicação particular PROJETO COMPLETO DE UM TROCADOR DE CALOR A seleção requer uma análise térmica para determinar se uma unidade padrão de tamanho e geometria especificados pode preencher os requisitos Aquecimento ou resfriamento de um dado fluido A vida útil do equipamento Facilidade de limpeza Espaço necessário Além de estar em conformidade com os requisitos dos códigos de segurança da ASME Tubular Exchange Manufactures Association EXEMPLO DE TROCADOR TIPO CASCO TUBO EXEMPLO DE TROCADOR TIPO CASCO TUBO PARTES DO TROCADOR TUBULAR NOMENCLATURA EXEMPLO DE TROCADOR TIPO CASCO TUBO EQUIPAMENTO A Tubular Exchange Manufactures Association ASME estabeleceu a prática recomendada para designação dos trocadores de calor multitubulares mediante números e letras A designação do tipo deve ser feita por letras indicando a natureza do carretel do casco e da extremidade oposta ao carretel TROCADORES DE CALOR PARTES DO TROCADOR TUBULAR PARTES DO TROCADO TUBULAR EQUIPAMENTOS Os principais tipos de trocadores de calor multitubulares são Permutadores com espelho flutuante Tipo AES a Permutadores com espelho fixo Tipo BEM b o tipo mais usado que qualquer outro Permutadores com cabeçote flutuante e gaxeta externa Tipo AEP c Permutadores de calor com tubo em U Tipo CFU d Permutadores do tipo refervedor com espelho flutuante e removível pelo carretel Tipo AKT e Permutadores com cabeçotes e tampas removíveis Tipo AJW f EQUIPAMENTOS Permutadores com espelho flutuante Tipo AES a Permutadores com espelho fixo Tipo BEM b Permutadores com cabeçote flutuante e gaxeta externa Tipo AEP c Permutadores de calor com tubo em U Tipo CFU d EQUIPAMENTOS Permutadores do tipo refervedor com espelho flutuante e removível pelo carretel Tipo AKT e Permutadores com cabeçotes e tampas removíveis Tipo AJW f EQUIPAMENTOS TIPOS DE TROCADORES Classificação Utilização Forma Construtiva Casco e Tubo Especiais TIPOS DE TROCADORES UTILIZAÇÃO Resfriador resfria um líquido ou gás por meio de água ar ou salmoura Refrigerador resfria também um fluido de processo através da evaporação de um fluido refrigerante Condensador retira calor de um vapor até a sua condensação parcial ou total podendo inclusive subresfriar um líquido condensado Aquecedor aquece o fluido de processo utilizando em geral vapor dágua ou fluido térmico Evaporador evaporator promove concentração de uma solução pela evaporação do líquido de menor ponto de ebulição EQUIPAMENTO O equipamento de transferência de calor pode ser identificado pelo tipo ou pela função TIPOS DE TROCADORES CONSTRUÇÃO Trocadores tipo casco e tubo Equipamentos constituídos basicamente por um feixe de tubos envolvidos por um casco normalmente cilíndrico circulando um dos fluidos externamente ao feixe e o outro pelo interior dos tubos Os componentes principais dos trocadores tipo casco e tubo são representados pelo cabeçote de entrada casco feixe de tubos e cabeçote de retorno ou saída Trocadores especiais Em face das inúmeras aplicações específicas dos trocadores de calor são encontradas várias formas construtivas que não se enquadram nas caracterizações comuns casco e tubo tubo duplo serpentina trocador de placas resfriadores de ar rotativos regenerativos economizadores etc Para estes tipos é atribuída a classificação de ESPECIAIS dada a sua peculiaridade de construção em decorrência da aplicação TROCADOR TUBULAR TROCADOR CASCO E TUBO TROCADOR CASCO E TUBO TROCADOR CASCO E TUBO ARRANJO ARRANJOS DOS ACESSÓRIOS TROCADORES ESPECIAIS PLACAS TROCADORES ESPECIAIS PLACAS VIDEO httpswwwyoutubecomwatchvJpxGstLHHM TROCADORES ESPECIAIS PLACAS FOLHA DE DADOS PROJETO DE TROCADORES DE CALOR DIMENSIONAMENTO DE TROCADORES PROJETO DE TROCADORES DE CALOR FOLHA DE DADOS CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE ISOLANTES TÉRMICOS Isolantes térmicos são materiais utilizados em revestimentos para reduzir a transmissão de calor entre sistemas Aparentemente qualquer material poderia ser usado uma vez que representa uma resistência térmica a mais através do revestimento Tal fato não acontece Para cada caso poderemos ter restrições específicas com relação ao valor do coeficiente de condução O isolamento térmico é composto por 3 elementos distintos O isolante térmico O sistema de fixação e sustentação mecânica A proteção exterior ISOLANTES TÉRMICOS Definições e terminologias essenciais que são as seguintes Isolamento térmico Processo através do qual se obtém a isolação térmica de um sistema físico pela aplicação adequada de material isolante térmico Material isolante Material capaz de diminuir de modo satisfatório e conveniente a transmissão do calor entre dois sistemas físicos Material de fixação Material ou materiais usado para manter o isolante e o revestimento em suas posições convenientes Material de revestimento Material ou materiais usado para proteger e dar bom aspecto ao isolante ISOLANTES TÉRMICOS Para efeito de classificação normativa de projeto e comercial considerarseá isolação térmica aplicável objetivando principalmente as seguintes finalidades Economia de energia Estabilidade operacional Conforto térmico Proteção do pessoal Evitar condensação Proteção de estruturas ISOLANTES TÉRMICOS Fibra cerâmica Carbonato de magnésio Cimentos isolantes Concreto celular Cortiça expandida Ebonite expandida Espuma de borracha Espuma de vidro foam glass Espumas de poliuretano Espuma de uréiaformaldeído Fibras de madeira prensada Lã de escória Lã de rocha Lã de vidro Lãs isolantes refratárias Massas isolantes Multifolhados metálicos Papelão ondulado Perlita expandida PVC expandido Sílica diatomácea Sílica expandida Silicato de cálcio Vermiculita expandida ISOLANTES TÉRMICOS As propriedades ideais que um material deve possuir para ser considerado um bom isolante térmico Baixo coeficiente de condutividade térmica k até 0030 kcalm ºC h Boa resistência mecânica Baixa massa específica Baixa combustibilidade e autoextinguibilidade Estabilidade química e física Resistência específica ao ambiente da utilização Facilidade de aplicação Resistência ao ataque de roedores insetos e fungos Baixa higroscopicidade Ausência de odor CONDIÇÕES OPERACIONAIS Construção Instalação Entrada em operação Limpeza Procedimento geral para montagem e desmontagem Procedimentos gerais para armazenagem Reparos Inspeção de Equipamentos em Operação CONSTRUÇÃO No momento em que o trocador de calor é exposto as condições operacionais em função da diferença de temperatura existente entre o tubo e o casco fica este sujeito a tensões oriundas da dilatação térmica correspondente Caso essas tensões não ultrapassem determinados valores admissíveis é possível construirse um trocador de calor se a necessidade de compensação através de elemento construtivo adequado Caso esses valores ultrapassem os valores de tensões admissíveis haverá a necessidade de que a dilatação térmica seja compensada conforme os tipos de construção Em função das observações aqui feitas é muito importante que quando em operação sejam considerados os limites de diferença de temperatura máximos admissíveis INSTALAÇÃO Para a instalação correta do trocador de calor devem estar prontos alguns preparativos como por exemplo as fundações ou os pontos de fixação previstos para a instalação do mesmo Caso o trocador de calor seja fornecido pressurizado com gás inerte antes do início de qualquer trabalho de instalação deve ser realizado um procedimento de despressurização através dos respiros e drenos correspondentes Caso os fluídos que circulam pelo trocador sejam mantidos em circulação por bombas o trocador de calor deve ser instalado o mais próximo possível da conexão de pressão da bomba de modo a evitar qualquer problema de cavitação No caso de trocador de calor onde haja possibilidade de remoção do tubo a instalação deste deve prever o espaço necessário para remoção do mesmo ou seja o comprimento do feixe mais um metro no mínimo Após a fixação do trocador de calor os parafusos de todos os flanges devem ser reapertados obedecendo sempre uma seqüência cruzada de aperto Somente após o reaperto de todos os parafusos do trocador de calor devem ser conectado as tubulações ENTRADA EM OPERAÇÃO Antes da entrada em operação nos casos em que o fluído circulante e líquido deverão ser parcialmente abertos os respiros adequados de forma a permitir a evacuação dos gases Caso o trocador de calor seja fornecido com alguma substância protetora a mesma deverá ser removida através de lavagem com solvente adequado A drenagem durante o processo de limpeza pode ser realizada em posição adequada na tubulação ou mesmo nos drenos instalados no casco do trocador Recomendamos que o trocador de calor em todas as suas conexões seja provido de válvulas de modo a possibilitar quaisquer trabalhos ou mesmo até a desmontagem do trocador sem a necessidade de que a linha toda seja para tanto drenada Para entrada em operação o trocador de calor deve ser inicialmente inundado com o fluído refrigerante Após a total drenagem das bolhas de gás os respiros correspondentes devem ser fechados Após isso deve ser iniciado o mesmo procedimento para o fluído a ser resfriado LIMPEZA A necessidade da realização da limpeza nos trocadores é anunciada geralmente pela perda de performance do mesmo Como os agentes deste efeito dependem do grau de sujeira de ambos os fluídos atuantes não é possível formularse uma diretriz geral para intervalos de limpeza Quando da limpeza o trocador deverá ser retirado de operação Desde que as camadas não estejam extremamente agregadas aos tubos é possível remover uma quantidade satisfatória destas através de limpeza mecânica ou seja com a combinação de jatos de água com escova de nylon Para camadas cuja aderência é mais interna como por exemplo incrustação de carbonato de cálcio é recomendável a utilização de ácido sulfúrico fraco Entre cada aplicação o equipamento deve ser lavado com muita água limpa LIMPEZA LIMPEZA MONTAGEM E DESMONTAGEM A desmontagem do trocador de calor deverá ocorrer quando da necessidade da realização de substituição das gaxetas ou então para a limpeza Partindose da premissa que o equipamento está colocado fora de operação e totalmente drenado devese iniciar o procedimento de desmontagem do mesmo Para tanto devem ser soltos os parafusos de fixação das curvas de conexão entre os tubos e entre os cascos A desmontagem deve continuar soltandose os parafusos do flange que prende o tubo ao casco e desroscando o flange do lado do tubo que finalmente estará livre para ser removida Para a montagem deverá ser feito o processo inverso tomandose atenção de se colocar os cascos tubos e curvas nas posições originais TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO ARMAZENAGEM Usualmente os trocadores de calor fornecidos após o teste hidrostático pressurizados com nitrogênio Os trocadores pressurizados devem ser manuseados com o devido cuidado sendo que para tanto no local de armazenagem devem existir placas de advertência Equipamento pressurizado não deve ser exposto a temperaturas superiores a 50 ºC Periodicamente mês a mês a pressurização dos equipamentos deverá ser controlada por uma pessoa encarregada da armazenagem do mesmo Recomendase alguns cuidados especiais tais como Evitar choques mecânicos no equipamento Não expor o equipamento a temperaturas superiores a 50 ºC Os trocadores deverão ser armazenados em lugar seco livre de quaisquer tipos de intempéries Classificação de Trocadores de Calor REPAROS As gaxetas recomendadas devem ser mantidas em estoque pois a desmontagem e a montagem das partes do equipamento onde estas atuam conduzem freqüentemente ao desgaste exigindo assim quase sempre a utilização de uma nova gaxeta Em caso de vazamentos nas juntas aparafusadas devese proceder ao reaperto dos estojos considerando o torque informado nas especificações desenhos ou procedimentos de teste hidrostático Caso persista o vazamento uma nova junta de vedação deve ser utilizada colocandose o mesmo torque informado pela fornecedora Após os procedimentos acima se o vazamento não for sanado A assistência Técnica da fornecedora deve ser comunicada imediatamente DE ACORDO A PROCESSOS DE TRANSFERENCIA INSPEÇÃO A Inspeção de equipamentos industriais visa identificar corrosão redução de espessura de parede descontinuidades assim como outras irregularidades que possam trazer risco de paradas inesperadas acidentes explosões e quaisquer outros eventos indesejáveis Através da utilização de diversas técnicas de ensaios não destrutivos e da opinião qualificada de inspetores experientes avaliase o risco de que os equipamentos em operação atuem de forma segura até a próxima inspeção programada A avaliação da segurança dos equipamentos em operação através de um programa de inspeção traz os seguintes benefícios Redução do risco de paradas inesperadas Redução do risco de acidentes do trabalho Redução da possibilidade de acidentes ambientais Fornece elementos para uma programação de serviços de manutenção e melhor gerenciamento de ativos Fornece subsídios para cumprir a legislação vigente de segurança do trabalho DE ACORDO A TIPO DE CONSTRUÇÃO DE ACORDO A PROCESSOS DE TRANSFERENCIA CONTATO DIRETO TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Trocadores de calor de contato direto Neste trocador os dois fluidos se misturam Aplicações comuns de um trocador de contato direto envolvem transferência de massa além de transferência de calor Comparado a recuperadores de contato indireto e regeneradores são alcançadas taxas de transferência de calor muito altas Sua construção é relativamente barata CONTATO INDIRETO TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Trocadores de calor de contato direto Torres de resfriamento Eliminador de Gotas Ventilador Enchimento Entrada de Ar Ar Bacia de Água Para o Condensador TRANSFERÊNCIA DIRETA TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Trocadores de calor de contato indireto Tipo de trocadores de transferência direta Neste tipo há um fluxo contínuo de calor do fluido quente ao frio através de uma parede que os separa Não há mistura entre eles pois cada corrente permanece em passagens separadas Este trocador é designado como um trocador de calor de recuperação ou simplesmente como um Recuperador TIPO ARMAZENAMENTO Trocadores de calor Classificação Trocadores de calor de contato indireto Tipo de trocadores de transferência direta Trocadores de calor Classificação Trocadores de calar de contato indireto Trocadores de armazenamento Em um trocador de armazenamento os ambos fluidos percorrem alternativamente as mesmas passagens de troca de calor A superfície de transferência de calor geralmente é de uma estrutura chamada matriz Para o aquecimento o fluido quente atravessa a superfície de transferência de calor e a energia térmica é armazenada na matriz Posteriormente quando o fluido frio passa pelas mesmas passagens a matriz libera a energia térmica em refrigeração o caso é inverso Este trocador também é chamado regenerador Podem ser dinâmicos ou estáticos Os estáticos não possuem partes móveis e consistem em uma matriz através da qual passa alternadamente os fluidos quentes e frios Trocadores de calor Classificação Trocador de calor regenerativo dinâmico Trocador de calor regenerativo dinâmico Trocadores tubulares Trocadores de carcaça e tubo Este trocador é construído com tubos e uma carcaça Um dos fluidos passa por dentro dos tubos e o outro pelo espaço entre a carcaça e os tubos São os mais usados para quaisquer capacidades e condições operacionais tais como pressões e temperaturas altas atmosferas altamente corrosivas fluidos muito viscosos etc Trocadores tubulares Trocador tubo duplo O trocador de tubo duplo consiste de dois tubos concêntricos Um dos fluidos escoa pelo tubo interno e o outro pela parte anular entre tubos em uma direção de contra fluxo Este é talvez o mais simples de todos os tipos de trocador de calor pela fácil manutenção envolvida É geralmente usado em aplicações de pequenas capacidades Trocadores tubulares Trocador de calor em serpentina Este tipo de trocador consiste em uma ou mais serpentinas de tubos circulares ordenadas em uma carcaça Uma grande superfície pode ser acomodada em um determinado espaço utilizando as serpentinas As expansões térmicas não são nenhum problema mas a limpeza é muito problemática Trocadores de calor tipo placa Este tipo de trocador normalmente é construído com placas planas lisas ou com alguma forma de ondulações Geralmente este trocador não pode suportar pressões muito altas comparado ao trocador tubular equivalente São trocadores de calor tipo compactos A razão entre a área de superfície de transferência de calor e o volume do trocador é maior que 700 m²m³ Exemplo radiadores de automóveis A₁V1100 m²m³ Trocadores de calor tipo compacto Radiador TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Particularidades Trocadores de calor de acordo com o tipo de construção Trocadores de calor de placa aletada São construídos de forma que aletas planas ou onduladas são separadas por chapas planas Correntes cruzadas contracorrente ou correntes paralelas são arranjos facilmente obtidos TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Particularidades Trocadores de calor de acordo com o tipo de construção Trocadores de calor de tubo aletado São geralmente construídos com tubos cilíndricos ou chatos onde são instaladas aletas Suportam altas pressões TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Particularidades Trocadores de calor de acordo com a disposição do escoamento Trocadores de calor de correntes paralelas Os fluidos quente e frio entram na mesma extremidade do trocador de calor fluem na mesma direção e deixam juntos a outra extremidade Trocadores de calor em contracorrente Os fluidos quente e frio entram em extremidades opostas do trocador de calor e fluem em direções opostas Trocadores de calor de correntes cruzadas Os fluidos em geral fluem perpendicularmente um ao outro Na disposição em correntes cruzadas o escoamento pode ser misturado ou não misturado TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Particularidades Trocadores de calor de acordo com a disposição do escoamento Trocadores de calor de correntes cruzadas Os fluidos em geral fluem perpendicularmente um ao outro Na disposição em correntes cruzadas o escoamento pode ser misturado ou não misturado Trocadores de calor de escoamento em multipasse A configuração em passes múltiplos é frequentemente empregada em trocadores de calor por intensificar a troca térmica É possível uma grande variedade de configurações TROCADORES DE CALOR EXERCÍCIOS Disciplina TRANSFERÊNCIA DE CALOR TRANSCAL 1 CURSO Enga Mecânica EXERCÍCIO RESOLVIDO Um trocador de calor cascaetubos de um passe no casca e dois passes nos tubos é utilizado para resfriar um determinado óleo O refrigerante é água com uma vazão mássica de 4082 kgs e que adentra o trocador pelos tubos a uma temperatura de 20ºC O óleo entra do lado do casca com uma vazão mássica de 10 kgs e as temperaturas de entrada e saída são de 90ºC e 60ºC Determine a área do trocador através dos métodos FLMTD e ENTU sendo o coeficiente global de transferência de calor igual a 262 Wm²K Os calores específicos da água e do óleo são 4179 e 2118 JkgK respectivamente EXERCÍCIO RESOLVIDO Solução Temperatura de saída da água T2out T2in fracdotM1cp1dotM2cp2T1in T1out dotM2cp2T2out T2in T2out 5725ºC Taxa de calor trocado dotQT dotM1cp1T1in T1out dotQT 635400W EXERCÍCIO RESOLVIDO EXERCÍCIO RESOLVIDO
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limpeza do mesmo b Em um projeto de um TC tipo casco e tubo o fator mais importante que compõe o U é a condutividade térmica do metal do tubo c Com o intuito de preservar a integridade do material contra a erosão os fabricantes de TCs enchem os equipamentos de água destilada transportandoos desta forma até o cliente d A necessidade de calcularmos a eficiência de uma aleta é causada em função de a temperatura decrescer da base da aleta à sua extremidade UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA TRANSFERÊNCIA DE CALOR PROFESSOR José Henrique da s Carvalho 200622 Questão 3 Um fábrica de esferas usadas em rolamentos precisa tratálas termicamente para a garantia de suas propriedades mecânicas A bola de aço INOX AISI 304 tem X cm de diâmetro e está inicialmente à temperatura uniforme de 25 C quando é subitamente colocada em um ambiente controlado onde a temperatura é de Y C O coeficiente de transferência de calor por convecção é de 10 W m² C Qual o tempo necessário para que a bola atinja a temperatura de 200 C OBS Cada aluno deverá substituir as incógnitas X e Y conforme tabela em anexo em função dos dois últimos algarismos da matrícula Questão 4 Uma serie de aletas de X cm de comprimento e 05 mm de espessura perfil retangular são soldadas a um tubo de ½ SCH 80 de aço carbono AISI1010 Sabendo que a superfície do tudo está a 150 C exposto à um ambiente à 25 C e considerando um coeficiente de película igual a 100 Wm²C calcule a perda de calor por aleta OBS Cada aluno deverá substituir as incógnitas X e Y conforme tabela em anexo em função dos dois últimos algarismos da matrícula TROCADORES DE CALOR Disciplina TRANSFERÊNCIA DE CALOR TRANSCAL CURSO Enga Mecânica DEFINIÇÃO Trocador de calor é o dispositivo usado para realizar o processo da troca térmica entre dois fluidos em diferentes temperaturas Podemos utilizálos no aquecimento e resfriamento de ambientes no condicionamento de ar na produção de energia na recuperação de calor e no processo químico Os trocadores ou permutadores de calor do tipo casco e tubo constituem a grande maioria dos equipamentos de transferência de calor nas instalações das industrias químicoa petroquímicas e petróleo TROCADORES DE CALOR UVA TROCADORES DE CALOR UVA TROCADORES DE CALOR UVA KETTLETYPE REBOILER VAPOUR STEAM BOTTOMS UVA RADIADORES ALETADOS Os mais comuns são os trocadores de calor em que um fluido se encontra separado do outro por meio de uma parede através da qual o calor se escoa Existem várias formas destes equipamentos Duplo Tubo um tubo dentro de outro Condensadores Evaporadores de superfície complexa Trocadores de calor tubulares Trocadores de Placas TROCADORES DE CALOR TIPOS APLICAÇÕES DE TROCADORES DE CALOR Os trocadores de calor desempenham papel importante nas diversas áreas do conhecimento e pesquisa científica e aplicações tecnológicas Na indústria são usados para aquecer ou resfriar fluidos para usos diversos São encontrados sob a forma de torres de refrigeração caldeiras condensadores evaporadores leito fluidizado recuperadores Dispositivos de conforto ambiental e conservação de alimentos como condicionadores de ar aquecedores de água domésticos e frigoríficos se baseiam fundamentalmente em trocadores de calor A manutenção da temperatura adequada ao funcionamento dos motores de automóveis é conseguida através de radiadores APLICAÇÃO APLICAÇÃO APLICAÇÃO TROCADORES DE CALOR PROJETO COMPLETO DE UM TROCADOR DE CALOR Análise Térmica se preocupa principalmente com a determinação da área necessária à transferência de calor para dadas condições de temperaturas e escoamentos dos fluidos Projeto Mecânico Preliminar envolve considerações sobre as temperaturas e pressões de operação as características de corrosão de um ou de ambos os fluidos as expansões térmicas relativas e tensões térmicas e a relação de troca de calor Projeto de Fabricação requer a translação das características físicas e dimensões em uma unidade que pode ser fabricada a baixo custo seleção dos materiais selos involucros e arranjo mecânico ótimos e os procedimentos na fabricação devem ser especificados CRITÉRIOS DE PROJETO DE UM TROCADOR DE CALOR a o fluido mais corrosivo mais causador de depósitos ou de maior pressão deve ser o dos tubos b o fluido mais viscoso ou gases devem passar pelo casco c para uma dada perda de carga o escoamento do lado do casco proporciona melhores coeficientes de troca térmica d a necessidade de materiais especiais é geralmente mais econômica quando aplicada aos tubos e a condensação de fluidos é geralmente feita do lado do casco por apresentar maior facilidade de remoção do condensado Quando o condensado for corrosivo este deve ficar no interior dos tubos PROJETO COMPLETO DE UM TROCADOR DE CALOR Para atingir a máxima otimização economia a maioria das indústrias adota linhas padrões de trocadores de calor Os padrões estabelecem os diâmetros dos tubos e as relações de pressões promovendo a utilização de desenhos e procedimentos de fabricação padrões Padronização não significa entretanto que os trocadores possam ser retirados da prateleira porque as necessidades de serviço são as mais variadas O especialista em instalações de trocadores de calor é solicitado frequentemente para selecionar a unidade de troca de calor adequada a uma aplicação particular PROJETO COMPLETO DE UM TROCADOR DE CALOR A seleção requer uma análise térmica para determinar se uma unidade padrão de tamanho e geometria especificados pode preencher os requisitos Aquecimento ou resfriamento de um dado fluido A vida útil do equipamento Facilidade de limpeza Espaço necessário Além de estar em conformidade com os requisitos dos códigos de segurança da ASME Tubular Exchange Manufactures Association EXEMPLO DE TROCADOR TIPO CASCO TUBO EXEMPLO DE TROCADOR TIPO CASCO TUBO PARTES DO TROCADOR TUBULAR NOMENCLATURA EXEMPLO DE TROCADOR TIPO CASCO TUBO EQUIPAMENTO A Tubular Exchange Manufactures Association ASME estabeleceu a prática recomendada para designação dos trocadores de calor multitubulares mediante números e letras A designação do tipo deve ser feita por letras indicando a natureza do carretel do casco e da extremidade oposta ao carretel TROCADORES DE CALOR PARTES DO TROCADOR TUBULAR PARTES DO TROCADO TUBULAR EQUIPAMENTOS Os principais tipos de trocadores de calor multitubulares são Permutadores com espelho flutuante Tipo AES a Permutadores com espelho fixo Tipo BEM b o tipo mais usado que qualquer outro Permutadores com cabeçote flutuante e gaxeta externa Tipo AEP c Permutadores de calor com tubo em U Tipo CFU d Permutadores do tipo refervedor com espelho flutuante e removível pelo carretel Tipo AKT e Permutadores com cabeçotes e tampas removíveis Tipo AJW f EQUIPAMENTOS Permutadores com espelho flutuante Tipo AES a Permutadores com espelho fixo Tipo BEM b Permutadores com cabeçote flutuante e gaxeta externa Tipo AEP c Permutadores de calor com tubo em U Tipo CFU d EQUIPAMENTOS Permutadores do tipo refervedor com espelho flutuante e removível pelo carretel Tipo AKT e Permutadores com cabeçotes e tampas removíveis Tipo AJW f EQUIPAMENTOS TIPOS DE TROCADORES Classificação Utilização Forma Construtiva Casco e Tubo Especiais TIPOS DE TROCADORES UTILIZAÇÃO Resfriador resfria um líquido ou gás por meio de água ar ou salmoura Refrigerador resfria também um fluido de processo através da evaporação de um fluido refrigerante Condensador retira calor de um vapor até a sua condensação parcial ou total podendo inclusive subresfriar um líquido condensado Aquecedor aquece o fluido de processo utilizando em geral vapor dágua ou fluido térmico Evaporador evaporator promove concentração de uma solução pela evaporação do líquido de menor ponto de ebulição EQUIPAMENTO O equipamento de transferência de calor pode ser identificado pelo tipo ou pela função TIPOS DE TROCADORES CONSTRUÇÃO Trocadores tipo casco e tubo Equipamentos constituídos basicamente por um feixe de tubos envolvidos por um casco normalmente cilíndrico circulando um dos fluidos externamente ao feixe e o outro pelo interior dos tubos Os componentes principais dos trocadores tipo casco e tubo são representados pelo cabeçote de entrada casco feixe de tubos e cabeçote de retorno ou saída Trocadores especiais Em face das inúmeras aplicações específicas dos trocadores de calor são encontradas várias formas construtivas que não se enquadram nas caracterizações comuns casco e tubo tubo duplo serpentina trocador de placas resfriadores de ar rotativos regenerativos economizadores etc Para estes tipos é atribuída a classificação de ESPECIAIS dada a sua peculiaridade de construção em decorrência da aplicação TROCADOR TUBULAR TROCADOR CASCO E TUBO TROCADOR CASCO E TUBO TROCADOR CASCO E TUBO ARRANJO ARRANJOS DOS ACESSÓRIOS TROCADORES ESPECIAIS PLACAS TROCADORES ESPECIAIS PLACAS VIDEO httpswwwyoutubecomwatchvJpxGstLHHM TROCADORES ESPECIAIS PLACAS FOLHA DE DADOS PROJETO DE TROCADORES DE CALOR DIMENSIONAMENTO DE TROCADORES PROJETO DE TROCADORES DE CALOR FOLHA DE DADOS CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE ISOLANTES TÉRMICOS Isolantes térmicos são materiais utilizados em revestimentos para reduzir a transmissão de calor entre sistemas Aparentemente qualquer material poderia ser usado uma vez que representa uma resistência térmica a mais através do revestimento Tal fato não acontece Para cada caso poderemos ter restrições específicas com relação ao valor do coeficiente de condução O isolamento térmico é composto por 3 elementos distintos O isolante térmico O sistema de fixação e sustentação mecânica A proteção exterior ISOLANTES TÉRMICOS Definições e terminologias essenciais que são as seguintes Isolamento térmico Processo através do qual se obtém a isolação térmica de um sistema físico pela aplicação adequada de material isolante térmico Material isolante Material capaz de diminuir de modo satisfatório e conveniente a transmissão do calor entre dois sistemas físicos Material de fixação Material ou materiais usado para manter o isolante e o revestimento em suas posições convenientes Material de revestimento Material ou materiais usado para proteger e dar bom aspecto ao isolante ISOLANTES TÉRMICOS Para efeito de classificação normativa de projeto e comercial considerarseá isolação térmica aplicável objetivando principalmente as seguintes finalidades Economia de energia Estabilidade operacional Conforto térmico Proteção do pessoal Evitar condensação Proteção de estruturas ISOLANTES TÉRMICOS Fibra cerâmica Carbonato de magnésio Cimentos isolantes Concreto celular Cortiça expandida Ebonite expandida Espuma de borracha Espuma de vidro foam glass Espumas de poliuretano Espuma de uréiaformaldeído Fibras de madeira prensada Lã de escória Lã de rocha Lã de vidro Lãs isolantes refratárias Massas isolantes Multifolhados metálicos Papelão ondulado Perlita expandida PVC expandido Sílica diatomácea Sílica expandida Silicato de cálcio Vermiculita expandida ISOLANTES TÉRMICOS As propriedades ideais que um material deve possuir para ser considerado um bom isolante térmico Baixo coeficiente de condutividade térmica k até 0030 kcalm ºC h Boa resistência mecânica Baixa massa específica Baixa combustibilidade e autoextinguibilidade Estabilidade química e física Resistência específica ao ambiente da utilização Facilidade de aplicação Resistência ao ataque de roedores insetos e fungos Baixa higroscopicidade Ausência de odor CONDIÇÕES OPERACIONAIS Construção Instalação Entrada em operação Limpeza Procedimento geral para montagem e desmontagem Procedimentos gerais para armazenagem Reparos Inspeção de Equipamentos em Operação CONSTRUÇÃO No momento em que o trocador de calor é exposto as condições operacionais em função da diferença de temperatura existente entre o tubo e o casco fica este sujeito a tensões oriundas da dilatação térmica correspondente Caso essas tensões não ultrapassem determinados valores admissíveis é possível construirse um trocador de calor se a necessidade de compensação através de elemento construtivo adequado Caso esses valores ultrapassem os valores de tensões admissíveis haverá a necessidade de que a dilatação térmica seja compensada conforme os tipos de construção Em função das observações aqui feitas é muito importante que quando em operação sejam considerados os limites de diferença de temperatura máximos admissíveis INSTALAÇÃO Para a instalação correta do trocador de calor devem estar prontos alguns preparativos como por exemplo as fundações ou os pontos de fixação previstos para a instalação do mesmo Caso o trocador de calor seja fornecido pressurizado com gás inerte antes do início de qualquer trabalho de instalação deve ser realizado um procedimento de despressurização através dos respiros e drenos correspondentes Caso os fluídos que circulam pelo trocador sejam mantidos em circulação por bombas o trocador de calor deve ser instalado o mais próximo possível da conexão de pressão da bomba de modo a evitar qualquer problema de cavitação No caso de trocador de calor onde haja possibilidade de remoção do tubo a instalação deste deve prever o espaço necessário para remoção do mesmo ou seja o comprimento do feixe mais um metro no mínimo Após a fixação do trocador de calor os parafusos de todos os flanges devem ser reapertados obedecendo sempre uma seqüência cruzada de aperto Somente após o reaperto de todos os parafusos do trocador de calor devem ser conectado as tubulações ENTRADA EM OPERAÇÃO Antes da entrada em operação nos casos em que o fluído circulante e líquido deverão ser parcialmente abertos os respiros adequados de forma a permitir a evacuação dos gases Caso o trocador de calor seja fornecido com alguma substância protetora a mesma deverá ser removida através de lavagem com solvente adequado A drenagem durante o processo de limpeza pode ser realizada em posição adequada na tubulação ou mesmo nos drenos instalados no casco do trocador Recomendamos que o trocador de calor em todas as suas conexões seja provido de válvulas de modo a possibilitar quaisquer trabalhos ou mesmo até a desmontagem do trocador sem a necessidade de que a linha toda seja para tanto drenada Para entrada em operação o trocador de calor deve ser inicialmente inundado com o fluído refrigerante Após a total drenagem das bolhas de gás os respiros correspondentes devem ser fechados Após isso deve ser iniciado o mesmo procedimento para o fluído a ser resfriado LIMPEZA A necessidade da realização da limpeza nos trocadores é anunciada geralmente pela perda de performance do mesmo Como os agentes deste efeito dependem do grau de sujeira de ambos os fluídos atuantes não é possível formularse uma diretriz geral para intervalos de limpeza Quando da limpeza o trocador deverá ser retirado de operação Desde que as camadas não estejam extremamente agregadas aos tubos é possível remover uma quantidade satisfatória destas através de limpeza mecânica ou seja com a combinação de jatos de água com escova de nylon Para camadas cuja aderência é mais interna como por exemplo incrustação de carbonato de cálcio é recomendável a utilização de ácido sulfúrico fraco Entre cada aplicação o equipamento deve ser lavado com muita água limpa LIMPEZA LIMPEZA MONTAGEM E DESMONTAGEM A desmontagem do trocador de calor deverá ocorrer quando da necessidade da realização de substituição das gaxetas ou então para a limpeza Partindose da premissa que o equipamento está colocado fora de operação e totalmente drenado devese iniciar o procedimento de desmontagem do mesmo Para tanto devem ser soltos os parafusos de fixação das curvas de conexão entre os tubos e entre os cascos A desmontagem deve continuar soltandose os parafusos do flange que prende o tubo ao casco e desroscando o flange do lado do tubo que finalmente estará livre para ser removida Para a montagem deverá ser feito o processo inverso tomandose atenção de se colocar os cascos tubos e curvas nas posições originais TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO ARMAZENAGEM Usualmente os trocadores de calor fornecidos após o teste hidrostático pressurizados com nitrogênio Os trocadores pressurizados devem ser manuseados com o devido cuidado sendo que para tanto no local de armazenagem devem existir placas de advertência Equipamento pressurizado não deve ser exposto a temperaturas superiores a 50 ºC Periodicamente mês a mês a pressurização dos equipamentos deverá ser controlada por uma pessoa encarregada da armazenagem do mesmo Recomendase alguns cuidados especiais tais como Evitar choques mecânicos no equipamento Não expor o equipamento a temperaturas superiores a 50 ºC Os trocadores deverão ser armazenados em lugar seco livre de quaisquer tipos de intempéries Classificação de Trocadores de Calor REPAROS As gaxetas recomendadas devem ser mantidas em estoque pois a desmontagem e a montagem das partes do equipamento onde estas atuam conduzem freqüentemente ao desgaste exigindo assim quase sempre a utilização de uma nova gaxeta Em caso de vazamentos nas juntas aparafusadas devese proceder ao reaperto dos estojos considerando o torque informado nas especificações desenhos ou procedimentos de teste hidrostático Caso persista o vazamento uma nova junta de vedação deve ser utilizada colocandose o mesmo torque informado pela fornecedora Após os procedimentos acima se o vazamento não for sanado A assistência Técnica da fornecedora deve ser comunicada imediatamente DE ACORDO A PROCESSOS DE TRANSFERENCIA INSPEÇÃO A Inspeção de equipamentos industriais visa identificar corrosão redução de espessura de parede descontinuidades assim como outras irregularidades que possam trazer risco de paradas inesperadas acidentes explosões e quaisquer outros eventos indesejáveis Através da utilização de diversas técnicas de ensaios não destrutivos e da opinião qualificada de inspetores experientes avaliase o risco de que os equipamentos em operação atuem de forma segura até a próxima inspeção programada A avaliação da segurança dos equipamentos em operação através de um programa de inspeção traz os seguintes benefícios Redução do risco de paradas inesperadas Redução do risco de acidentes do trabalho Redução da possibilidade de acidentes ambientais Fornece elementos para uma programação de serviços de manutenção e melhor gerenciamento de ativos Fornece subsídios para cumprir a legislação vigente de segurança do trabalho DE ACORDO A TIPO DE CONSTRUÇÃO DE ACORDO A PROCESSOS DE TRANSFERENCIA CONTATO DIRETO TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Trocadores de calor de contato direto Neste trocador os dois fluidos se misturam Aplicações comuns de um trocador de contato direto envolvem transferência de massa além de transferência de calor Comparado a recuperadores de contato indireto e regeneradores são alcançadas taxas de transferência de calor muito altas Sua construção é relativamente barata CONTATO INDIRETO TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Trocadores de calor de contato direto Torres de resfriamento Eliminador de Gotas Ventilador Enchimento Entrada de Ar Ar Bacia de Água Para o Condensador TRANSFERÊNCIA DIRETA TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Trocadores de calor de contato indireto Tipo de trocadores de transferência direta Neste tipo há um fluxo contínuo de calor do fluido quente ao frio através de uma parede que os separa Não há mistura entre eles pois cada corrente permanece em passagens separadas Este trocador é designado como um trocador de calor de recuperação ou simplesmente como um Recuperador TIPO ARMAZENAMENTO Trocadores de calor Classificação Trocadores de calor de contato indireto Tipo de trocadores de transferência direta Trocadores de calor Classificação Trocadores de calar de contato indireto Trocadores de armazenamento Em um trocador de armazenamento os ambos fluidos percorrem alternativamente as mesmas passagens de troca de calor A superfície de transferência de calor geralmente é de uma estrutura chamada matriz Para o aquecimento o fluido quente atravessa a superfície de transferência de calor e a energia térmica é armazenada na matriz Posteriormente quando o fluido frio passa pelas mesmas passagens a matriz libera a energia térmica em refrigeração o caso é inverso Este trocador também é chamado regenerador Podem ser dinâmicos ou estáticos Os estáticos não possuem partes móveis e consistem em uma matriz através da qual passa alternadamente os fluidos quentes e frios Trocadores de calor Classificação Trocador de calor regenerativo dinâmico Trocador de calor regenerativo dinâmico Trocadores tubulares Trocadores de carcaça e tubo Este trocador é construído com tubos e uma carcaça Um dos fluidos passa por dentro dos tubos e o outro pelo espaço entre a carcaça e os tubos São os mais usados para quaisquer capacidades e condições operacionais tais como pressões e temperaturas altas atmosferas altamente corrosivas fluidos muito viscosos etc Trocadores tubulares Trocador tubo duplo O trocador de tubo duplo consiste de dois tubos concêntricos Um dos fluidos escoa pelo tubo interno e o outro pela parte anular entre tubos em uma direção de contra fluxo Este é talvez o mais simples de todos os tipos de trocador de calor pela fácil manutenção envolvida É geralmente usado em aplicações de pequenas capacidades Trocadores tubulares Trocador de calor em serpentina Este tipo de trocador consiste em uma ou mais serpentinas de tubos circulares ordenadas em uma carcaça Uma grande superfície pode ser acomodada em um determinado espaço utilizando as serpentinas As expansões térmicas não são nenhum problema mas a limpeza é muito problemática Trocadores de calor tipo placa Este tipo de trocador normalmente é construído com placas planas lisas ou com alguma forma de ondulações Geralmente este trocador não pode suportar pressões muito altas comparado ao trocador tubular equivalente São trocadores de calor tipo compactos A razão entre a área de superfície de transferência de calor e o volume do trocador é maior que 700 m²m³ Exemplo radiadores de automóveis A₁V1100 m²m³ Trocadores de calor tipo compacto Radiador TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Particularidades Trocadores de calor de acordo com o tipo de construção Trocadores de calor de placa aletada São construídos de forma que aletas planas ou onduladas são separadas por chapas planas Correntes cruzadas contracorrente ou correntes paralelas são arranjos facilmente obtidos TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Particularidades Trocadores de calor de acordo com o tipo de construção Trocadores de calor de tubo aletado São geralmente construídos com tubos cilíndricos ou chatos onde são instaladas aletas Suportam altas pressões TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Particularidades Trocadores de calor de acordo com a disposição do escoamento Trocadores de calor de correntes paralelas Os fluidos quente e frio entram na mesma extremidade do trocador de calor fluem na mesma direção e deixam juntos a outra extremidade Trocadores de calor em contracorrente Os fluidos quente e frio entram em extremidades opostas do trocador de calor e fluem em direções opostas Trocadores de calor de correntes cruzadas Os fluidos em geral fluem perpendicularmente um ao outro Na disposição em correntes cruzadas o escoamento pode ser misturado ou não misturado TROCADORES DE CALOR CLASSIFICAÇÃO Particularidades Trocadores de calor de acordo com a disposição do escoamento Trocadores de calor de correntes cruzadas Os fluidos em geral fluem perpendicularmente um ao outro Na disposição em correntes cruzadas o escoamento pode ser misturado ou não misturado Trocadores de calor de escoamento em multipasse A configuração em passes múltiplos é frequentemente empregada em trocadores de calor por intensificar a troca térmica É possível uma grande variedade de configurações TROCADORES DE CALOR EXERCÍCIOS Disciplina TRANSFERÊNCIA DE CALOR TRANSCAL 1 CURSO Enga Mecânica EXERCÍCIO RESOLVIDO Um trocador de calor cascaetubos de um passe no casca e dois passes nos tubos é utilizado para resfriar um determinado óleo O refrigerante é água com uma vazão mássica de 4082 kgs e que adentra o trocador pelos tubos a uma temperatura de 20ºC O óleo entra do lado do casca com uma vazão mássica de 10 kgs e as temperaturas de entrada e saída são de 90ºC e 60ºC Determine a área do trocador através dos métodos FLMTD e ENTU sendo o coeficiente global de transferência de calor igual a 262 Wm²K Os calores específicos da água e do óleo são 4179 e 2118 JkgK respectivamente EXERCÍCIO RESOLVIDO Solução Temperatura de saída da água T2out T2in fracdotM1cp1dotM2cp2T1in T1out dotM2cp2T2out T2in T2out 5725ºC Taxa de calor trocado dotQT dotM1cp1T1in T1out dotQT 635400W EXERCÍCIO RESOLVIDO EXERCÍCIO RESOLVIDO