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3.1 - TROCATER


Em aplicações que envolvem queima de combustível, o pré-aquecimento do ar de combustão representa aumento de eficiência do processo de queima. Isto é feito comumente através do ar quente e sujo resultante da queima. Ao invés de jogar estes gases fora pela chaminé, o calor contido nele é parcialmente re-aproveitado para pré-aquecer o ar limpo, através de trocadores de calor do tipo regenerativo. A economia global de energia decorrente desta prática é considerável, por volta de 10 a 12%.

O uso de tecnologia de tubos de calor permite o desenvolvimento de trocadores compactos, de fácil manutenção, sem partes rotativas e sem a necessidade de se utilizar energia elétrica para o seu funcionamento. Esta tecnologia é extensamente utilizada em países do extremo oriente, como China e Coréia do Sul e começou ser desenvolvida no início da década no Brasil para aplicações na PETROBRAS. O conceito do trocador de calor com tubos de calor é apresentado na figura abaixo. Ele consiste basicamente de dois dutos retangulares um sobre o outro. No duto de baixo passam os gases quentes e no duto de cima passam o ar a ser aquecido. Um feixe de tubos de calor, conecta os dois dutos, transportando o calor dos gases quentes para os gases frios.


Fig. 1 - Trocador de calor com tubos de calor


O nível de temperatura dos gases que se deseja transferir o calor irá influenciar a construção dos termossifões a serem empregados no trocador. O LABTUCAL vem trabalhando com aplicações onde os níveis de temperatura vão desde 100 até próximo de 1000°C. A faixa de 100 a 250°C é a mais empregada. Níveis de temperatura acima deste são considerados aplicações espaciais, como os tubo de alta temperatura e temperatura intermediária.


Publicações:

MOLZ, M.; MANTELLI, M. B. H.; LANDA, H. G. Transient Modelling of a Closed Two-Phase Thermosyphon for Heat Exchanger Application. In: 13th International Heat Pipe Conference, 2004, Shanghai, 2004.

MANTELLI, M. B. H.; MARTINS, G. J.; REIS, F.; ZIMMERMAN, R.; ROCHA, G. K. L.; LANDA, H. G. Experimental Study of Vertical Thermosyphons for Industrial Heat Exchanger Applications. In: 13th International Heat Pipe Conference, 2004, Shanghai, 2004.