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CENTRO FEDERAL DE EDUCA;CO TECNOLGICA DA BAHIA
Centro Federal de Educao Tecnolgica CEFET/BA
Coordenao de Processos Industriais
Disciplina: Transferncia de CalorProfessor: Digenes Ganghis
APOSTILAAPRESENTAO
Esta apostila apresenta um material didtico sobre Tranferncia de Calor com foco na formao de operadores de processos industriais. O material foi elaborado/compilado a partir de um conjunto de outras apostilas disponveis na internet ou ainda, resumo de livros didticos. NDICE
51Fenmeno de Transferncia de Calor
51.1Introduo
61.2Transferncia de Calor por Conduo
61.2.1Conduo atravs de uma parede plana
101.2.2Conduo atravs de um tubo
101.3Transferncia de Calor por Conveco
131.4Aplicao associada de conduo e conveco
151.5Transferncia de calor em Aletas
171.6Transferncia de calor por Radiao
171.6.1Introduo
181.6.2Radiao
192Trocadores de Calor
192.1Definio
202.2Equipamento
253Tipos de Trocadores
253.1Classificao quanto utilizao
263.2Classificao quanto forma construtiva
394Clculo de um Trocador de Calor
394.1Dimensionamento Trmico de Trocadores de Calor - DTML
415Consideraes Gerais sobre Isolantes Trmicos
415.1Conceituao, Finalidade e Materiais Isolantes
445.2Anlise das Caractersticas dos Isolantes Trmicos
445.3Propriedades trmicas
455.4Fatores que afetam a condutividade trmica
455.5Propriedades mecnicas
465.6Propriedades relativas umidade
465.7Sade e segurana
466Variveis de Construo e Operacionais
466.1Construo
476.2Observaes gerais sobre a construo
476.3Instalao
486.4Entrada em operao
496.5Limpeza
496.6Procedimento geral para montagem e desmontagem do conjunto:
506.7Procedimentos gerais para armazenagem
506.8Reparos:
516.9Inspeo de Equipamentos em Operao
517Referncias
1 Fenmeno de Transferncia de Calor1.1 Introduo
Na maior parte dos processos qumicos h libertao ou absoro de calor e numa vastssima gama de instalaes industriais h que se aquecer ou resfriar fluidos.
Assim, em fornos, evaporadores, unidades de destilao, secadores e reatores qumicos.
Alternativamente, pode ser necessrio evitar a perda do calor de um recipiente quente ou de uma tubulao de vapor dgua.
O controle do fluxo de calor na condio desejada constitui um captulo dos mais importantes das operaes unitrias.
A transferncia de calor a cincia que trata das taxas de troca de calor entre um corpo quente denominado fonte e um corpo frio denominado receptor.
Existem trs modos diferentes para a transmisso de calor de uma fonte para um receptor: conduo, conveco e radiao.
A transmisso de calor foi descrita como estudo das taxas de troca de calor entre fontes e receptores de calor. Os processo de transmisso de calor tratam sobre taxas de troca da calor medida que ocorrem no equipamento de transmisso de calor dos processo qumicos e da engenharia.
Este tratamento focaliza melhor a importncia da diferena de temperatura entre a fonte e receptor, que , antes de mais nada, a fora motriz que rege a transmisso de calor.
1.2 Transferncia de Calor por Conduo
Consideremos por exemplo um copo contendo leite at sua metade. Apesar de apenas a parte inferior do copo estar em contato direto com o leite, todo ele estar quente depois de decorridos alguns instantes.
Isto ocorre porque quando colocamos leite em contato com a parte interna do copo, esta adquire mais energia em virtude do recebimento de calor do leite. Esta energia acrescentada faz com as partculas vibre com mais intensidade, transmitindo a energia adicional s partculas mais prximas, que tambm passam a vibrar mais intensamente e assim sucessivamente.
Conduo o processo de transmisso de calor atravs do qual a energia passa de partcula para partcula sem que as mesmas sejam deslocadas.
1.2.1 Conduo atravs de uma parede plana
Na conduo ocorre a transmisso de calor atravs de um material fixo tal como a parede esttica indicada na figura abaixo.
O fluxo de calor por hora proporcional variao de temperatura atravs da parede plana e rea da parede A. Se T fora temperatura em qualquer parte da parede e x for a espessura da parede na direo do fluxo de calor, quantidade de calor, quantidade de calor que flui ser dada por:
k a constante de proporcionalidade, uma propriedade de transporte denominada condutividade trmica, e determinada experimentalmente.
As condutividades trmica dos slidos so muito maiores que as dos lquidos, que, so muito maiores que as dos gases. mais fcil transmitir calor atravs de um slido do que atravs de um lquido e a que no gs.
Alguns slidos, tais como, os metais, possuem condutividades trmicas elevadas e denominam-se condutores. Outros possuem baixas condutividades e so pobres condutores de calor; estes so isolantes.Conduo atravs de uma parede mista
Quando a parede consiste de diversos materiais colocados juntos em srie com na construo de um forno ou na cmara de combusto de uma caldeira. Diversos tipos de tijolos refratrios so normalmente empregados, so mais frgeis e caros do que aqueles necessrios nas proximidades da superfcie externa, onde as temperaturas so consideravelmente mais baixas.
Fluxo de calor que entra pela face esquerda deve ser igual ao fluxo de calor que deixa a face direita, uma vez que o estado permanente exclui a possibilidade de acmulo do calor.
Assim a taxa transferncia de calor de:
1.2.2 Conduo atravs de um tubo
As condies de transferncia de calor atravs de um tubo de parede espessa, quando se mantm, constantes as temperaturas no interior e no exterior, esto representadas.
O fluxo de calor dado por:
em que l o comprimento do tubo.
1.3 Transferncia de Calor por Conveco
Voc j se perguntou por que numa sala de sauna o ar mais quente est na regio de cima, embora a fonte de calor esteja na parte de baixo? O que ocasiona este fato?
Ar mais prximo da fonte de calor se aquece primeiramente ficando menos denso que o restante. Ento ele sobe e o ar de cima, por estar mais frio e portanto, mais denso, desce, ocorrendo a troca de posio entre eles.
Assim, o calor est sendo transmitido a toda a massa de ar, devido ao movimento das massas de ar quente e frio. A esse movimento d-se o nome de CONVECO.
Inversamente a sauna, o ar condicionado operam retirando calor de um ambiente. Porm eles causam melhor efeito quando colocados na parte superior da sala, porque desta forma provocam a conveco do ar, com a descida do ar frio e a subida do ar quente.
Algumas aplicaes da conveco:
Num refrigerador, o congelador fica localizado na parte superior, pois o ar em contato com o mesmo sofre um resfriamento, provocando a subida do ar menos denso, formando assim correntes de conveco.
A retirada de gases residuais da combusto, pelas chamins, resultado das correntes de conveco.
A formao de brisas nas regies litorneas em parte se deve ao fato de o calor especfico da areia ser bem menor que o da gua. Durante o dia a areia se aquece mais rapidamente que a gua, o ar acima da areia se expande, torna-se menos denso, sobe e substitudo pelo ar frio do mar, provocando portanto correntes de conveco. De noite o processo de inverte.
A transmisso de calor por conveco devida ao movimento do fluido. O fluido frio adjacente a uma superfcie quente recebe calor, o qual transmitido para todo o volume do fluido frio misturando-se com ele.
A conveco livre ou natural ocorre quando o movimento do fluido frio no incrementado por agitao mecnica. Porm, quando o fluido for agitado mecanicamente, o calor ser transmitido por conveco forada.
Este tipo de transmisso de calor pode ser descrito por uma equao que emita a forma da equao da conduo e dada por
A constante de proporcionalidade h um termo que influenciado pela natureza da agitao e deve ser avaliada experimentalmente. Esta constante denomina-se coeficiente de transmisso de calor. Temos ainda que Ts a temperatura uniforme da superfcie e T( a temperatura do fluido que escoa sobre a superfcie. Esta equao chamada de Lei de Newton.
1.4 Aplicao associada de conduo e conveco
Na conduo de calor numa parede plana, a temperatura uma funo exclusiva da coordenada x e o calor se transferem somente nesta direo. Na figura abaixo (a), uma parede plana separa dois fluidos em temperaturas diferentes. A transferncia de calor ocorre por conveco do fluido quente a T(,1 para uma face da parede a Ts,1, por conduo atravs da parede, e por conveco da outra face da parede a Ts,2 para o fluido frio a T(,2 .
A representao mediante circuitos eltricos proporciona um instrumento til para conceitualizar e quantificar os problemas de transferncia de calor. O circuito trmico equivalente numa parede plana, aparece na figura acima (b). A taxa de transferncia de calor pode ser determinada a partir da considerao isolada de cada elemento do circuito, isto
Considerando o sistema composto da figura abaixo,
A distribuio de temperatura em um slido cilndrico composto teremos que
1.5 Transferncia de calor em Aletas
Embora existam muitas situaes diferentes que envolvem os efeitos combinados da conduo e da conveco, a aplicao e da conveco, a aplicao mais freqente aquela na qual uma aleta usada especificadamente para aumentar a taxa de transferncia de calor entre um slido e o fluido adjacente.
So exemplos as aletas de resfriamento dos cabeotes de motores de motocicletas e de aparadores de grama, o dos tubos aletados que se usam para promover troca de calor entre o ar e o fluido de operao de uma condicionador de ar. A figura abaixo mostra duas montagens comuns de tubos aletados.
Numa certa aplicao, a escolha de uma configurao particular de aletas pode depender de consideraes de espao, peso, a fabricao e o custo, e tambm da medida em que as aletas reduzem o coeficiente de conveco da superfcie e aumenta a perda de carga associada ao escoamento sobre elas.
1.6 Transferncia de calor por Radiao
1.6.1 Introduo
A terra recebe energia emitida pelo sol, que passa pelo vcuo aquecendo-a.
Essa energia, que no necessita de meio para se propagar, chama-se energia radiante.
A transmisso da energia radiante feita atravs de ondas eletromagnticas que se propagam no vcuo com a velocidade de 300.000 km/s.
Corpo que emite a energia radiante chamado de emissor ou radiador, o que recebe, receptor. As ondas eletromagnticas so formadas por diversas ondas de freqncia diferentes, chamadas de radiao. As mais comuns so:
Raios csmicos
Raios (Raios X
Raios Ultravioleta
Luz visvel
Raios infravermelhos
Microondas
Ondas de rdio e TV
Das ondas eletromagnticas, as que se transforma mais facilmente em calor quando absorvidas so as infravermelhas, tambm chamadas de ondas de calor.
1.6.2 Radiao
A radiao encarada como um fenmeno inerente somente a corpos quentes, luminosos. Vemos que no bem assim, a radiao um terceiro mecanismo de transmisso de calor, que difere da conduo e conveco. Ambos os mecanismos necessitam da presena de um meio para conduzir o calor de uma fonte para um receptor. A transmisso de calor por radiao no necessita de um meio intermedirio, e o calor pode ser transmitido por radiao atravs do vcuo.
A radiao envolve transmisso da energia radiante de uma fonte para um receptor. Quando radiao emana de uma fonte para um receptor, uma parte da energia absorvida e outra parte refletida pelo receptor. Com base na 2 lei da termodinmica, verifica-se que a taxa de produo de uma fonte dada por
Esta relao conhecida como a lei da quarta potncia, na qual T a temperatura absoluta. ( a constante de Stefan-Boltzmann, porm ( um fator peculiar a cada radiao e denomina-se emissividade. A emissividade, assim como a condutividade trmica k ou o coeficiente de transmisso de calor h, tambm deve ser determinada experimentalmente.
Na radiao, necessrio qualificar a condio sob a qual toda a radiao proveniente da fonte completamente recebida pelo receptor. Isto ocorrer quando dois planos radiante forem infinitamente grandes, de modo que a quantidade de radiao emitida pelas partes laterais da fonte e atinge as partes laterais do receptor seja insignificante. Se ambas as placas os planos forem corpos negros, a quantidade de calor transferida ser:
onde o corpo negro uma superfcie ideal que tem como propriedades absorver toda radiao incidente, independentemente do comprimento de onda e da direo.
Caso os dois planos no sejam corpos negros e possuam emissividade diferentes, a troca de energia lquida ser diferente. Alguma energia emitida pelo primeiro plano ser absorvida, e a restante ser irradiada de volta para a fonte, ento, a quantidade de calor transferida ser:
Trocadores de Calor1.7 Definio
Trocador de calor o dispositivo usado para realizar o processo da troca trmica entre dois fluidos em diferentes temperaturas. Este processo comum em muitas aplicaes da Engenharia. Podemos utiliz-los no aquecimento e resfriamento de ambientes, no condicionamento de ar, na produo de energia, na recuperao de calor e no processo qumico. Em virtude das muitas aplicaes importantes, a pesquisa e o desenvolvimento dos trocadores de calor tm uma longa histria, mas ainda hoje busca-se aperfeioar o projeto e o desempenho de trocadores, baseada na crescente preocupao pela conservao de energia.Os trocadores ou permutadores de calor do tipo tubular constituem o grosso do equipamento de transferncia de calor com ausncia de chama, nas instalaes de processos qumicos.
Os mais comuns so os trocadores de calor em que um fluido se encontra separado do outro por meio de uma parede, atravs da qual o calor se escoa, estes tipos de trocadores so chamados recuperadores. Existem vrias formas destes equipamentos, variando do simples tubo dentro de outro, at os condensadores e evaporadores de superfcie complexa. Entre estes extremos, existe um vasto conjunto de trocadores de calor comuns tubulares. Essas unidades so largamente utilizadas, devido possibilidade de serem construdas com grande superfcie de transferncia, em um volume relativamente pequeno, alm de possibilitar a fabricao com ligas metlicas resistentes corroso e, so apropriados para o aquecimento, resfriamento, evaporao ou condensao de qualquer fluido.
O projeto completo de um trocador de calor pode ser dividido em trs partes principais:
Anlise Trmica - se preocupa, principalmente, com a determinao da rea necessria transferncia de calor para dadas condies de temperaturas e escoamentos dos fluidos.
Projeto Mecnico Preliminar envolve consideraes sobre as temperaturas e presses de operao, as caractersticas de corroso de um ou de ambos os fluidos, as expanses trmicas relativas e tenses trmicas e, a relao de troca de calor.
Projeto de Fabricao requer a translao das caractersticas fsicas e dimenses em uma unidade, que pode ser fabricada a baixo custo (seleo dos materiais, selos, involucros e arranjo mecnico timos) , e os procedimentos na fabricao devem ser especificados.
Para atingir a mxima economia, a maioria das indstrias adota linhas padres de trocadores de calor. Os padres estabelecem os dimetros dos tubos e as relaes de presses promovendo a utilizao de desenhos e procedimentos de fabricao padres. A padronizao no significa entretanto, que os trocadores possam ser retirados da prateleira, porque as necessidades de servio so as mais variadas. O engenheiro especialista em instalaes de trocadores de calor em unidades de energia e mtodos de instalao, solicitado frequentemente para selecionar a unidade de troca de calor adequada a uma aplicao particular. A seleo requer uma anlise trmica, para determinar se uma unidade padro (que mais barata!) de tamanho e geometria especificados, pode preencher os requisitos de aquecimento ou resfriamento de um dado fluido, com uma razo especificada, neste tipo de anlise deve ser levado em conta, no que diz respeito ao custo, a vida do equipamento, facilidade de limpeza e espao necessrio, alm de estar em conformidade com os requisitos dos cdigos de segurana da ASME.1.8 Equipamento
O equipamento de transferncia de calor pode ser identificado pelo tipo ou pela funo. Quase todo tipo de unidade pode ser usado para efetuar qualquer ou todas estas funes, abaixo, a Ilustrao 1 mostra as principais definies dos equipamentos de troca trmica.
A Tubular Exchange Manufactures Association (ASME) estabeleceu a prtica recomendada para designao dos trocadores de calor multitubulares mediante nmeros e letras. A designao do tipo deve ser feita por letras indicando a natureza do carretel, do casco e da extremidade oposta ao carretel, nesta ordem, conforme a Ilustrao 2.
Os principais tipos de trocadores de calor multitubulares so:
Permutadores com espelho flutuante. Tipo AES (a)
Permutadores com espelho fixo. Tipo BEM (b), o tipo mais usado que qualquer outro.
Permutadores com cabeote 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 removvel pelo carretel. Tipo AKT (e)
Permutadores com cabeotes e tampas removveis. Tipo AJW (f)
Ilustrao 1 Tipos de Trocadores
Ilustrao 2 - Classificao de trocadores tipo casco e tubo
Ilustrao 3 Principais Tipos e Partes de um trocador TubularTipos de Trocadores1.9 Classificao quanto utilizao
Os trocadores de calor so designados por termos correspondentes s modificaes que realizam nas condies de temperatura ou estado fsico do fluido de processo. No caso de o equipamento operar com dois fluidos de processo, prevalece, se possvel, a designao correspondente ao servio mais importante. Atravs deste critrio, os trocadores de calor so classificados como:
resfriador (cooler) resfria um lquido ou gs por meio de gua, ar ou salmoura;
refrigerador (chiller) resfria tambm um fluido de processo atravs da evaporao de um fluido refrigerante, como amnia, propano ou hidrocarbonetos clorofluorados;
condensador (condenser) retira calor de um vapor at a sua condensao parcial ou total, podendo inclusive sub-resfriar um lquido condensado. O termo condensador de superfcie, aplica-se ao condensador de vapor exausto de turbinas e mquinas de ciclos trmicos;
Aquecedor (heater) aquece o fluido de processo, utilizando, em geral, vapor dgua ou fluido trmico;
Vaporizador (vaporizer) cede calor ao fluido de processo, vaporizando-o total ou parcialmente atravs de circulao natural ou forada. O termo refervedor (reboiler) aplica-se ao vaporizador que opera conectado a uma torre de processo, vaporizando o fluido processado. O termo gerador de vapor (steam generator) aplicase ao vaporizador que gera vapor dgua, aproveitando calor excedente de um fluido de processo;
Evaporador (evaporator) promove concentrao de uma soluo pela evaporao do lquido, de menor ponto de ebulio.1.10 Classificao quanto forma construtiva
Trocadores tipo casco e tubo (shell and tube) Equipamentos constitudos basicamente por um feixe de tubos envolvidos por um casco, normalmente cilndrico, circulando um dos fluidos externamente ao feixe e o outro pelo interior dos tubos. Os componentes principais dos trocadores tipo casco e tubo so representados pelo cabeote de entrada, casco, feixe de tubos e cabeote de retorno ou sada.
Trocadores especiais Em face das inmeras aplicaes especficas dos trocadores de calor, so encontradas vrias formas construtivas que no se enquadram nas caracterizaes comuns (casco e tubo, tubo duplo, serpentina, trocador de placas, resfriadores de ar, rotativos regenerativos, economizadores, etc). Para estes tipos, atribuda a classificao de ESPECIAIS, dada a sua peculiaridade de construo, em decorrncia da aplicao.
Ilustrao 4 - Trocador de Calor casco e tubos com um passe no casco e um passe nos tubos (Contracorrente).
Ilustrao 5 - Trocador de Calor de Casco e Tubos
Ilustrao 6 - Trocador de Calor casco e tubos com um passe no casco e um passe nos tubos (Contracorrente)O tipo mais comum de trocador de calor mostrado abaixo:
Ilustrao 7 Diagrama de um trocador de calor de correntes opostas de simples tubo no interior de outro tuboConsta de um tubo, posicionado concentricamente a outro tubo que forma a carcaa de tal arranjo. Um dos fluidos escoa dentro do tubo interno e outro atravs do espao anular entre os dois tubos, uma vez que ambas as correntes de fluidos atravessam o trocador apenas uma vez, chamamos tal arranjo de trocador de calor de passo-simples. Se ambos os fluidos escoam na mesma direo, o trocador chamado do tipo correntes paralelas; se os fluidos se movem em direes opostas, o trocador do tipo correntes opostas. A diferena de temperatura entre o fluido quente e o frio, em geral varia ao longo do tubo e, a razo de transferncia de calor variar de seo para seo. Para determinar a razo de transferncia de calor deve-se usar, desta forma, uma diferena de temperatura mdia apropriada.
Quando os dois fluidos que escoam ao longo da superfcie de troca de calor se movem com ngulos retos entre si, o trocador de calor denominado do tipo correntes cruzadas. Trs arranjos distintos, deste tipo de trocador so possveis:
Caso 1 cada um dos fluidos no se misturam ao passar atravs do trocador e, desta forma, as temperaturas dos fluidos na sada do trocador no so uniformes, apresentando-se mais quente em um lado do que no outro. O aquecedor do tipo placa plana, projetado para ser utilizado como regenerador, utilizando a energia dos gases de descarga de uma turbina ou um radiador de automovel, aproxima-se deste tipo de trocador, e o vemos abaixo.
Ilustrao 8 - Tipo Placa
Caso 2 um dos fluidos no se mistura e outro perfeitamente misturado ao atravessar o trocador. A temperatura do fluido misturado ser uniforme em cada seo e, somente variar na direo do escoamento. Um exemplo deste tipo o aquecedor de ar de corrente cruzada, mostrado esquematicamente abaixo. O ar que escoa atravs de uma bancada de tubos misturado, enquanto que os gases no interior dos tubos esto confinados e, desta forma, no se misturam.
Ilustrao 9 Aquecedor de Corrente cruzadaCaso 3 ambos os fluidos so misturados enquanto escoam atravs do trocador, isto , a temperatura de ambos os fluidos ser uniforme ao longo da seo e variar apenas na direo do escoamento.
Para aumentar a rea da superfcie de troca de calor, por unidade de volume, a maioria dos trocadores de calor comerciais apresenta mais de um passe atravs dos tubos e, o fluido que escoa por fora dos tubos, guiado em zigue-zague por meio de defletores. A Ilustrao 10 mostra a seo transversal de um trocador com dois passes de tubos e defletores transversais no nico passe do fluido que escoa entre a carcaa e os tubos. Os defletores so do tipo de segmento. Este e outros tipos de defletores esto mostrados na mesma figura. Em um trocador de calor com defletores, a configurao do escoamento do lado da carcaa bastante complexa. Como se v pelas setas, parte do tempo o escoamento perpendicular ao tubo e na outra parte paralelo.
O trocador, ilustrado na Ilustrao 10, tem as placas de tubos fixos em cada extremidade e aqueles so soldados ou expandidos nas placas. Este tipo de construo tem menor custo inicial mas, pode ser usado somente para pequenas diferenas de temperatura entre o fluido quente e o frio porque, nenhum provimento feito para evitar as tenses trmicas devido expanso diferencial entre os tubos e a carcaa. Outra desvantagem consiste na no remoo do feixe de tubos para a limpeza. Estes inconvenientes podem ser contornados pela modificao do projeto bsico conforme mostra a Ilustrao 11. Neste arranjo uma placa de tubos fixa, mas a outra aparafusada a uma tampa flutuante que permite o movimento relativo entre o feixe de tubos e a carcaa.
Ilustrao 10 - Trs tipos de defletores
Ilustrao 11 - Detalhes de um trocador de calor Outros tipos de trocadores de calor para lquidos e gases so :
Tubos duplo so sustados a muito temo, principalmente quando as velocidades de fluxo so baixas e as faixas de temperaturas so altas. Estes segmentos de tubos duplos so bem adaptados ao pequeno dimetro, pois possibilitam o uso de pequenos flanges de sees com paredes delgadas, em comparao com o equipamento convencional multitubulado.
Ilustrao 12 Trocador Casco e TuboTrocadores com raspagem interna - este tipo de trocador tem um elemento rotativo munido de lminas raspadoras montadas em molas, para raspagem da superfcie interna. Os trocadores com raspagem interna so essencialmente convenientes para a transferncia de calor com cristalizao, ou transferncia de calor em condies de pesada incrustaes das superfcies; ou a transferncia de calor em fluidos muitos viscosos. So usados, para cristalizao, nas fbricas de parafina e nas fbricas petroqumicas.
Ilustrao 13 - Trocador de calor de raspagem internaPermutador do tipo placa consiste em placas que servem como superfcies de transferncia de calor e de uma armao que as suporta. As chapas so facilmente limpas e substitudas. A rea necessria pode ser atingida pela adio ou subtrao de chapas. O termo trocador de calor a placas e a sigla PHE (plate heat exchanger) so normalmente usados para representar o tipo mais comum de trocador a placas: o trocador de calor a placas com gaxetas (gasketed plate heat exchanger ou plate and frame heat exchanger). Entretanto, existem ainda outros tipos menos comuns de trocadores a placas, como o espiral ou o de lamela. Em todos eles, os fluidos escoam por estreitos canais e trocam calor atravs de finas chapas metlicas. Neste artigo sero apresentados os trocadores a placas com gaxetas, destacando suas principais caractersticas de construo e de operao. Alguns exemplos de PHEs so mostrados na Ilustrao 14.
Ilustrao 14 - Diferentes modelos de trocadores de calor a placas com gaxetas ou PHEs (APV/Invensys)
Os PHEs foram introduzidos comercialmente na dcada de 30 para atender s exigncias de higiene e limpeza das industrias alimentcias e farmacuticas, pois eles podem ser facilmente desmontados, limpos e inspecionados. Entretanto, contnuos aperfeioamentos tecnolgicos tornaram o PHE um forte concorrente aos tradicionais trocadores de casco-e-tubos ou duplo-tubo em vrias outras aplicaes industriais. Atualmente os PHEs so extensamente empregados em diversos processos de troca trmica entre lquidos com presses e temperaturas moderadas (at 1,5 MPa e 150 oC) quando se deseja alta eficincia trmica.
Ilustrao 15 - Exemplo de configurao para um PHE com nove placas
Ilustrao 16 - Folha de Dados de um Trocador
2 Clculo de um Trocador de CalorOs problemas de projeto, anlise e ou desenvolvimento de um trocador de calor para uma finalidade especfica podem ser classificados em dois grupos principalmente: problema de projeto e problema de desempenho. A soluo de um problema facilitada pela adoo do mtodo mais adequado a ele.
O problema de projeto o da escolha do tipo apropriado de trocador de calor e o da determinao das suas dimenses, isto , da rea superficial de transferncia de calor A necessria para se atingir a temperatura de sada desejada. A adoo do mtodo da DTML facilitada pelo conhecimento das temperaturas de entrada e sada dos fluidos quentes e frios, pois ento DTML pode ser calculada sem dificuldade.
Outro problema aquele no qual se conhecem o tipo e as dimenses do trocador e se quer determinar a taxa de transferncia de calor e as temperaturas de sada quando forem dadas as vazes dos fluidos e as temperaturas na entrada. Embora o mtodo da DTML possa ser usado neste clculo de desempenho do trocador de calor, o procedimento seria tedioso e exigiria iterao. Isto poderia ser evitado com a aplicao do mtodo do NUT.
Mtodo da DTML: Para prever ou projetar o desempenho de um trocador de calor, essencial relacionar a taxa global de transferncia de calor a grandezas como as temperaturas de entrada e de sada, o coeficiente global de transferncia de calor e a rea superficial total da transferncia de calor. Mtodo do NUT: uma questo simples o uso do mtodo DTML para analisar um trocador de calor quando as temperaturas de entrada dos fluidos so conhecidas e as temperaturas de sada ou so especificadas ou se determinam com facilidade pelas expresses do balano de energia. Mas quando se conhecem somente as temperaturas de entrada este mtodo exige um processo iterativo. Neste caso prefervel usar outra abordagem, o mtodo denominado efetividade-NUT. Para definir a efetividade de um trocador de calor, devemos determinar inicialmente a taxa mxima possvel de transferncia de calor no trocador. A efetividade definida como a razo entre a taxa real de transferncia de calor no trocador de calor e a taxa mxima possvel de transferncia de calor.2.1 Dimensionamento Trmico de Trocadores de Calor - DTMLUma diferena de temperatura cria a fora motriz que determina a transmisso de calor de uma fonte a um receptor. Sua influncia sobre um sistema de transmisso de calor, incluindo tanto como um receptor, o objeto para o nosso estudo.
Os tubos concntricos, mostrados abaixo, conduzem duas correntes, e, em cada uma destas duas, existe um coeficiente de pelcula particular, e suas respectivas temperaturas variam da entrada para a sada.
Ilustrao 17 Dimensionamento Trmico de um trocador de calor A fim de estabelecer a diferena de temperatura entre uma dada temperatura geral T de um fluido quente e uma temperatura t de um fluido frio, necessrio levar em considerao tambm todas as resistncias entre as temperaturas. No caso de dois tubos concntricos, sendo o tubo interno muito fino, as resistncias encontradas so resistncias peculiar do fluido do tubo, a resistncia da parede do tubo Lm/km, e a resistncia peculiar do fluido na parede anular. Uma vez que Q igual a (t/(R
costume substituir 1/U por (R onde U denomina-se coeficiente total de transmisso de calor. Levando-se em conta que um tubo real possui reas diferentes em suas superfcies interna e externa, hi e ho devem-se referir mesma rea de transmisso de calor. Se a rea externa A do tubo interno for usada, ento hi deveria possuir se ele fosse originalmente calculado com base na rea maior A em vez de Ai, ento
Considerando um sistema contracorrente temos, geralmente ambos os fluidos sofrem variaes de temperatura que no so lineares quando as temperaturas so plotadas contra o comprimento. Entretanto, existe uma vantagem para uma deduo baseada numa curva de T t contra L, uma vez que ela permita identificao da diferena de temperatura em qualquer parte ao longo do comprimento do tubo. Para deduo da diferena de temperatura entre dois fluxos, as seguintes hipteses devem ser feitas:
o coeficiente total de transmisso de calor constante em todo o comprimento da trajetria,
o calor especfico constante em todos os pontos da trajetria,
no existem mudanas de fase parciais no sistema e
as perdas de calor so desprezveis; ento
Assim temos que a taxa de calor transferidas.
3 Consideraes Gerais sobre Isolantes TrmicosIsolantes trmicos so materiais utilizados em revestimentos, para reduzir a transmisso de calor entre sistemas.
Aparentemente, qualquer material poderia ser usado, uma vez que representa uma resistncia trmica a mais, atravs do revestimento. Tal fato no acontece. Para cada caso poderemos ter restries especficas com relao ao valor do coeficiente de conduo, conforme podemos constatar nos exemplos que seguem.
3.1 Conceituao, Finalidade e Materiais Isolantes
A conceituao de isolao trmica, de acordo com as definies aceitas, est fundamentalmente apoiada na aplicabilidade e economicidade dos materiais envolvidos. O isolamento trmico composto por 3 elementos distintos:
O isolante trmico.
O sistema de fixao e sustentao mecnica.
A proteo exterior.
Estabelecemos a seguir as definies e terminologias essenciais, que so as seguintes:
Isolao trmica - Situao em que se encontra um sistema fsico que foi submetido ao processo de isolamento trmico.
Isolamento trmico - Processo atravs do qual se obtm a isolao trmica de um sistema fsico pela aplicao adequada de material isolante trmico.
Material isolante - Material capaz de diminuir de modo satisfatrio e conveniente a transmisso do calor entre dois sistemas fsicos.
Material de fixao - Material (ou materiais) usado para manter o isolante e o revestimento em suas posies convenientes.
Material de revestimento - Material (ou materiais) usado para proteger e dar bom aspecto ao isolante.
Faz-se necessrio pois, que estes componentes sejam aplicveis entre si e com o sistema a isolar, para que sejam eficientes e econmicos.
A finalidade precpua da isolao trmica dificultar, reduzir e minimizar a transferncia de calor entre dois sistemas fsicos que se encontram em nveis diferentes de temperatura.
Porm, para efeito de classificao normativa, de projeto e comercial, considerar-se- isolao trmica aplicvel objetivando principalmente as seguintes finalidades:
Economia de energia.
Estabilidade operacional.
Conforto trmico.
Proteo do pessoal.
Evitar condensao.
Proteo de estruturas..
Pode-se, num s processo de isolamento trmico, atingir mais de um desses objetivos, tendo se porm em considerao que a anlise da fonte do calor e da sua forma de transmisso que determina a escolha dos materiais e a tcnica de sua aplicao.
A tcnica da isolao trmica consiste na utilizao de materiais ou de sistemas que imponham resistncia s maneiras do calor se propagar reduzindo essa velocidade de transmisso e portanto a quantidade transmitida por unidade de tempo.
A escolha do material isolante ou do meio isolante, admitindo os demais componentes como de importncia secundria, dever ser coerente com a transmisso de calor.
So muitos os materiais isolantes que podem ser utilizados com xito no isolamento trmico, no sendo considerada bsica esta circunstncia para a seleo do mesmo.
Devem ser conhecidas todas as propriedades mecnicas e trmicas do material, para projetar de forma adequada o sistema de montagem, a espessura de isolamento necessria, a pelcula hidrfuga com a qual deve ser protegido, etc.
Entre outros podem ser citados como elementos de boa qualidade e comercialmente usados no mundo todo:
Fibra cermica.
Carbonato de magnsio.
Cimentos isolantes.
Concreto celular.
Cortia expandida.
Ebonite expandida.
Espuma de borracha.
Espuma de vidro (`foam-glass').
Espumas de poliuretano.
Espuma de uria-formaldedo.
Fibras de madeira prensada.
L de escria.
L de rocha.
L de vidro.
Ls isolantes refratrias.
Massas isolantes.
Multifolhados metlicos.
Papelo ondulado.
Perlita expandida.
PVC expandido.
Slica diatomcea.
Slica expandida.
Silicato de clcio.
Vermiculita expandida
Na realidade, o produto isolante ideal no existe. Analisando as caractersticas bsicas de cada um, e promovendo um estudo comparativo entre todos eles, justo reconhecer que a deciso sempre estar motivada pelo gosto particular do usurio.
As principais perguntas normalmente formuladas pelos prprios projetistas e engenheiros ligados indstria so: qual o isolante a ser utilizado; que espessura deve ser usada e quais as precaues necessrias quando da montagem do material selecionado.
Esta resposta no pode ser dada de forma genrica, sendo indispensvel o estudo, em particular, de cada tipo de instalao a ser executada.
3.2 Anlise das Caractersticas dos Isolantes Trmicos
O projeto correto de sistemas de aquecimento, ar condicionado e refrigerao, como de outras aplicaes industriais, necessita de um conhecimento amplo sobre isolamento trmico e do comportamento trmico das estruturas em questo.
Este item tratar dos fundamentos e propriedades dos materiais de isolao trmica.
As propriedades ideais que um material deve possuir para ser considerado um bom isolante trmico so as seguintes:
Baixo coeficiente de condutividade trmica (k at 0,030 kcal/m C h).
Boa resistncia mecnica.
Baixa massa especfica.
Incombustibilidade ou auto-extinguibilidade.
Estabilidade qumica e fsica.
Inrcia qumica.
Resistncia especfica ao ambiente da utilizao.
Facilidade de aplicao.
Resistncia ao ataque de roedores, insetos e fungos.
Baixa higroscopicidade.
Ausncia de odor.
Economicidade.
bvio que no se consegue um material que possua todas estas qualidades; procura-se sempre um que satisfaa ao mximo a cada uma delas. Nisto reside a escolha de um bom isolante trmico.
3.3 Propriedades trmicas
A capacidade de um material para retardar o fluxo de calor est expressa por sua condutividade trmica ou valor de condutncia. Uma baixa condutividade trmica ou valor de condutncia (ou alta resistividade trmica ou valor de resistncia) por conseguinte, caracteriza um isolante trmico, exceo feita aos isolantes refletivos.
Os isolantes refletivos, como o alumnio, dependem da subdiviso correspondente dos espaos de ar e da baixa emissividade trmica das suas superfcies para uma baixa condutncia trmica.
Para ser realmente efetiva em retardar o fluxo de calor por radiao, a superfcie refletiva dever apresentar sua face ao ar ou espao vazio.
Outras propriedades trmicas que podem ser importantes: calor especfico, difusividade trmica, coeficiente de dilatao trmica e resistncia temperatura. A difusividade trmica torna-se importante naquelas aplicaes onde a temperatura varia com o tempo, devido a que a taxa de variao de temperatura no interior de uma isolao inversamente proporcional difusividade trmica para uma dada espessura.
3.4 Fatores que afetam a condutividade trmica
A condutividade trmica uma propriedade dos materiais homogneos e materiais de construo tais como madeira, tijolo e pedra.
A maior parte dos materiais isolantes, exceo feita aos refletivos, so de natureza porosa consistindo de combinaes de matria slida com pequenos vazios.
A condutividade trmica do isolante varia com a forma e estrutura fsica da isolao, com o ambiente e as condies de aplicao.
A forma e estrutura fsica variam com material de base e com os processos de fabricao.
As variaes incluem: densidade, medida do espao celular, dimetro e disposio das fibras ou partculas, transparncia radiao trmica, quantidade e extenso dos materiais de ligao, e do tipo e presso do gs no interior da isolao.
As condies ambientais e de aplicao, condies que podem afetar a condutividade trmica incluem: temperatura, teor de umidade, orientao da isolao e direo do fluxo de calor.
Os valores de condutividade trmica para isolantes so geralmente fornecidos para amostras de uma determinada densidade obtida em forno seco, mtodo ASTMC-177, a uma temperatura mdia especificada.
3.5 Propriedades mecnicas
Alguns isolantes trmicos possuem suficiente resistncia estrutural para serem usados como materiais de apoio de cargas.
Eles podem, em determinadas ocasies, ser usados em pisos projetados para suportes de carga.
Para estas aplicaes, uma ou mais das vrias propriedades mecnicas de um isolante trmico incluindo resistncia compresso, cisalhamento, tenso, trao, impacto e flexo, podem ser realmente importantes.
As propriedades mecnicas de um isolamento variam com a composio bsica, densidade, dimetro da fibra e orientao, tipo e quantidade de material fibroso que aumenta o poder de coeso (se existir), e com a temperatura qual realizada a avaliao.
3.6 Propriedades relativas umidade
A presena de gua ou gelo no isolamento trmico pode diminuir ou destruir o valor isolante, pode causar deteriorao da isolao, como danos estruturais por putrefao ou decomposio, corroso, ou pela ao expansiva da gua congelada.
A umidade acumulada no interior de um isolamento trmico depende das temperaturas de operao e condies ambientais, e da efetividade das barreiras de vapor de gua em relao a outras resistncias de vapor no interior da estrutura composta. Alguns isolantes so higroscpicos e absorvero ou perdero umidade proporcionalmente umidade relativa do ar em contato com o isolante.
Isolantes fibrosos ou granulados permitem a transmisso de vapor de gua para o lado frio da estrutura. Uma barreira de vapor efetiva, portanto, dever ser usada quando da utilizao deste tipo de materiais, onde a transmisso de umidade um fator a ser considerado.
Determinados isolantes trmicos possuem uma estrutura celular fechada, sendo relativamente impermeveis gua e vapor de gua.
As vrias propriedades que expressam a influncia da umidade incluem: absoro (capilaridade); adsoro (higroscopicidade) e taxa de transmisso de vapor de gua.
3.7 Sade e segurana
As vrias propriedades dos isolantes trmicos relativas sade e segurana incluem: incapacidade para suportar vermes e insetos; imunidade aos perigos de incndio; imune s pessoas quanto a partculas que possam causar irritaes da pele; imune quanto a vapores ou p que possam afetar as pessoas; imunidade quanto putrefao, odores e envelhecimento.
4 Variveis de Construo e Operacionais4.1 ConstruoO trocador de calor tipo DUPLO-TUBOS basicamente composto de:
Sem sistema de absoro da dilatao trmica entre os tubos. - as duas extremidades do lado do casco sero soldadas ao tubo. Com sistema de absoro da dilatao trmica. As duas extremidades do lado do casco sero soldadas ao tubo, porm ter uma junta de dilatao do lado do casco. Uma das extremidades do lado do casco, ser soldada ao tubo, a outra estar livre, com sistema de preme-gaxetas. Este tipo de construo no permite limpeza mecnica do lado do casco, devido a impossibilidade de desmontagem do tubo. Uma das extremidades do lado do casco ser presa ao tubo por meio de flanges, a outra estar livre, com sistema de preme-gaxetas. Este tipo de construo feito quando permitido o uso dos flanges das conexes do lado do tubo rosqueados e haja necessidade de desmontagem total para limpeza.
4.2 Observaes gerais sobre a construoNo momento em que o trocador de calor exposto as condies operacionais em funo da diferena de temperatura existente entre o tubo e o casco, fica este sujeito a tenses oriundas da dilatao trmica correspondente. Caso essas tenses no ultrapassem determinados valores admissveis, possvel construir-se um trocador de calor em que, construtivamente toda dilatao trmica no compensada atravs de elemento construtivo adequado.
Caso no entanto esses valores ultrapassem os valores de tenses admissveis, haver a necessidade de que a dilatao trmica seja compensada conforme os tipos de construo.
Em funo das observaes aqui feitas, muito importante que, quando em operao, sejam considerados os limites de diferena de temperatura mximos admissveis. Para efeito de clculo da necessidade ou no de um sistema de absoro trmica, e considerado a seguinte condio: fludo quente, entrando ou saindo com a mesma trmica em um trocador de calor instalado a uma temperatura de 20 graus ambiente. Se as tenses trmicas deste clculo no forem superiores as tenses mximas admissveis, no ser instalado qualquer dispositivo para compensaes da dilatao trmica.
4.3 InstalaoPara a instalao correta do trocador de calor devem estar prontos alguns preparativos, como por exemplo as fundaes ou os pontos de fixao previstos para a instalao do mesmo. O equipamento deve ser instalado firme e isento de vibraes, sendo que, nos casos onde a operao prev por exemplo o resfriamento de gases comprimidos, no recomendvel a utilizao de calos, bem como cunhas soltas de nivelamento.
Caso o trocador de calor seja fornecido pressurizado com gs inerte, antes do incio de qualquer trabalho de instalao deve ser realizado um procedimento de despressurizao atravs dos respiros e drenos correspondentes. O controle dessa pressurizao deve ser realizado atravs da leitura correspondente. Aps isto, o manmetro e as tampas de vedao dos bocais podem ser retirados.
Caso os fludos que circulam pelo trocador sejam mantidos em circulao por bombas, o trocador de calor deve ser instalado o mais prximo possvel da conexo de presso da bomba, de modo a evitar qualquer problema de cavitao.
No caso de trocador de calor onde haja possibilidade de remoo do tubo, a instalao deste deve prever o espao necessrio para remoo do mesmo, ou seja o comprimento do feixe mais um metro no mnimo.
Aps a fixao do trocador de calor, os parafusos de todos os flanges devem ser reapertados obedecendo sempre uma seqncia cruzada de aperto. No caso de trocador de calor com premegaxetas, os parafusos deste devem sofrer aperto adequado.
Somente aps o reaperto de todos os parafusos do trocador de calor devem ser conectadas as tubulaes. Para o aperto das tubulaes deve ser observado, que foras transversais ao eixo de conexo so extremamente prejudiciais e em muitos casos impossibilitam uma vedao correta da conexo.
Eventuais conexes colocadas do lado do casco na parte sujeita a dilatao trmica, devem ter carter elstico prevendo o deslocamento do casco.
recomendvel que durante a instalao seja observado um acesso adequado aos drenos e respiros. Durante os trabalhos de montagem devero ser tomados os cuidados necessrios para que no haja penetrao de corpos no interior do transmissor.
4.4 Entrada em operaoAntes da entrada em operao nos casos em que o fludo circulante e lquido, devero ser parcialmente abertos os respiros adequados de forma a permitir a evacuao dos gases.
Caso o trocador de calor seja fornecido com alguma substncia protetora, a mesma dever ser removida atravs de lavagem com solvente adequado. A drenagem durante o processo de limpeza pode ser realizada em posio adequada na tubulao ou mesmo nos drenos instalados no casco do trocador.
Recomendamos que o trocador de calor, em todas as suas conexes, seja provido de vlvulas, de modo a possibilitar quaisquer trabalhos ou mesmo at a desmontagem do trocador sem a necessidade de que a linha toda seja, para tanto, drenada.
Para entrada em operao, o trocador de calor deve ser inicialmente inundado, conforme j descrito, com o fludo refrigerante. Aps a total drenagem das bolhas de gs, os respiros correspondentes devem ser fechados. Aps isso, deve ser iniciado o mesmo procedimento para o fludo a ser resfriado.
No caso em que a temperatura de entrada do fludo a ser resfriado seja superior a temperatura do fludo refrigerante nas condies de trabalho, devem ser tomadas todas as precaues necessrias para que nunca o fludo quente flua pelo trocador sem que o fludo de resfriamento esteja em circulao.
Nos casos em que a presso de projeto de um determinado lado do trocador seja extremamente superior a presso de projeto do outro, devem ser previstas pelo menos vlvulas de segurana na linha do fludo de menor presso.
4.5 LimpezaA necessidade da realizao da limpeza nos trocadores anunciada, geralmente, pela perda de performance do mesmo. Como os agentes deste efeito dependem do grau de sujeira de ambos os fludos atuantes, no possvel formular-se uma diretriz geral para intervalos de limpeza.
Quando da limpeza, o trocador dever ser retirado de operao.
Desde que as camadas no estejam extremamente agregadas aos tubos possvel remover uma quantidade satisfatria destas, atravs de limpeza mecnica, ou seja, com a combinao de jatos de gua com escova de nylon. Para camadas cuja aderncia mais interna, como por exemplo: incrustao de carbonato de clcio, recomendvel a utilizao de cido sulfrico fraco (aproximadamente 0,5% H2SO4) que, conforme a camada de incrustao, dever ser aplicado com freqncia maior. Entre cada aplicao o equipamento deve ser lavado com muita gua limpa.
Aps a remoo da incrustao recomendvel a utilizao de uma soluo de bicromato de sdio (7% Na2Cr207, 9% H2SO4), a qual tem efeito apassivador.
4.6 Procedimento geral para montagem e desmontagem do conjunto:A desmontagem do trocador de calor dever ocorrer quando da necessidade da realizao de substituio das gaxetas ou ento para a limpeza.
Partindo-se da premissa que o equipamento est colocado fora de operao e totalmente drenado, deve-se iniciar o procedimento de desmontagem do mesmo. Para tanto, devem ser soltos os parafusos de fixao das curvas de conexo entre os tubos e entre os cascos.
A desmontagem deve continuar, soltando-se os parafusos do flange que prende o tubo ao casco e desroscando o flange do lado do tubo que finalmente estar livre para ser removida.
Para a montagem dever ser feito o processo inverso, tomando-se ateno de se colocar os cascos, tubos e curvas nas posies originais.
Aps a limpeza do trocador, deve ser iniciado o procedimento de montagem do mesmo, colocando-se as gaxetas.
Posicionar o preme-gaxetas e ajustar os flanges, recolocando os parafusos de fixao.
4.7 Procedimentos gerais para armazenagemUsualmente, os trocadores de calor fornecidos, aps o teste hidrosttico, pressurizados com nitrognio seco a presso de 1,2 bar abs. Tal procedimento adequado para conservao dos mesmos, desde que sejam colocadas em operao em curto espao de tempo.
Para o caso do perodo de armazenagem ser superior a seis meses, recomenda-se, despressurizar o aparelho e fazer uma nova pressurizao com a mesma presso especificada.
Por isso, recomenda-se que nas dimenses da vlvula de bloqueio da linha de produto sejam instalados pontos de alimentao de nitrognio.
Os trocadores pressurizados devem ser manuseados com o devido cuidado, sendo que, para tanto, no local de armazenagem, devem existir placas de advertncia com os seguintes dizeres:
Equipamento pressurizado no deve ser exposto a temperaturas superiores a 50 graus C.
Periodicamente (ms a ms), a pressurizao dos equipamentos dever ser controlada por uma pessoa encarregada da armazenagem do mesmo. Caso seja impossvel manter o equipamento pressurizado, deve ser examinado se o vazamento proveniente das tampas de vedao. Tal exame pode ser realizado atravs da aplicao de uma soluo saponificada, do tipo NEKAL.
Finalizando, gostaramos de reafirmar nossa recomendao no sentido que sejam observados alguns cuidados especiais, tais como:
Evitar choques mecnicos no equipamento;
No expor o equipamento a temperaturas superiores a 50 graus C.;
Aps o recebimento do trocador e armazenagem no local final, verificar a vedao do sistema atravs de controle dos manmetros (o equipamento deve ser mantido a presso de 1,2 bar abs.) e reapertar os parafusos, caso necessrio.
Os trocadores devero ser armazenados em lugar seco, livre de quaisquer tipos de intempries.
4.8 Reparos:
As gaxetas recomendadas devem ser mantidas em estoque, pois a desmontagem e a montagem das partes do equipamento onde estas atuam, conduzem, freqentemente, ao desgaste, exigindo assim, quase sempre, a utilizao de uma nova gaxeta.
Nota : Em caso de vazamentos nas juntas aparafusadas, deve-se proceder ao reaperto dos estojos, considerando o torque informado nas especificaes, desenhos ou procedimentos de teste hidrosttico. Caso persista o vazamento, uma nova junta de vedao, conforme especificado nos desenhos de fabricao, deve ser utilizada, colocando-se o mesmo torque informado pela fornecedora. Aps os procedimentos acima, se o vazamento no for sanado. A assistncia Tcnica da fornecedora deve ser comunicada imediatamente.
4.9 Inspeo de Equipamentos em Operao
A Inspeo de equipamentos industriais visa identificar corroso, reduo de espessura de parede, descontinuidades, assim como outras irregularidades que possam trazer risco de paradas inesperadas, acidentes, exploses e quaisquer outros eventos indesejveis.
Atravs da utilizao de diversas tcnicas de ensaios no-destrutivos e da opinio qualificada de inspetores experientes, avalia-se o risco de que os equipamentos em operao atuem de forma segura at a prxima inspeo programada. Dentre os equipamentos que necessitam de inspeo em processo, encontram-se dutos, tubulaes, tanques e esferas, torres, fornos, caldeiras e vasos de presso (inclusive adequao NR-13), chamins industriais, guindastes e equipamentos de transporte de carga em geral, alm de equipamentos dinmicos como motores, turbinas e bombas.
A avaliao da segurana dos equipamentos em operao atravs de um programa de inspeo traz os seguintes benefcios:
Reduo do risco de paradas inesperadas
Reduo do risco de acidentes do trabalho
Reduo da possibilidade de acidentes ambientais
Fornece elementos para uma programao de servios de manuteno e melhor gerenciamento de ativos
Fornece subsdios para cumprir a legislao vigente de segurana do trabalho5 Referncias
Apostila do Curso de Transferncia de CalorKREITH, F e BOHN, M. S. Princpios de transferncia de calor. Thonsom Pioneira.
BEJAN, A. Transferncia de calor. Edgard Blucher.
GHIZZE, A. Manual de trocadores de calor, vasos e tanques. IBRASA.
Face Fria
Freqncias
Decrescentes
299Apostila de Transferncia de CalorProf Digenes Ganghis
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