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MANUAL

TORRE DE ARREFECIMENTO

Outubro de 2016

Torre de Arrefecimento

Manual_TA_v01_24102016 Página 2 de 17

Índice

1. Introdução ................................................................................................................ 3

2. Regras de segurança gerais de utilização do LAVAC .............................................. 4

3. Regras de segurança específicas na utilização da instalação experimental ............ 5

3.1. Obrigatoriedades na utilização da instalação experimental ............................... 6

3.2. Perigos na utilização da instalação experimental .............................................. 6

4. Procedimentos experimentais .................................................................................. 7

4.1. Experiência nº1................................................................................................. 7

4.1.1. Objetivos da experiência ........................................................................... 7

4.1.2. Descrição da instalação ............................................................................. 7

4.1.3. Lista da instrumentação ........................................................................... 11

Anexos ......................................................................................................................... 13

Lista de Figuras

Figura 1 – Vista geral Torre de Arrefecimento................................................................. 8 Figura 2 – Topo da torre de arrefecimento. ..................................................................... 9 Figura 3 – Ventiladores de insuflação de ar. ................................................................. 10 Figura 4 – Reguladores de caudal. ............................................................................... 10



1. Introdução

A Instalação da Torre de Arrefecimento foi construída no laboratório AVAC, tendo

como principais vetores orientadores, a realização de ensaios de determinação de

eficiência de torres de arrefecimento.



2. Regras de segurança gerais de utilização do LAVAC

a) Não é permitida a entrada de alimentos e outros objetos impróprios na EA;

b) Não é permitido o registo de imagem ou áudio sem autorização prévia do Diretor

da EA;

c) É obrigatória a utilização do equipamento de proteção padrão, de acordo com o

indicado na tabela 2 do anexo I do Regulamento das Estruturas de Apoio do

Departamento de Engenharia Mecânica;

d) É obrigatória a utilização do equipamento de proteção adicional requerido por

determinados equipamentos, de acordo com o indicado no respetivo

procedimento e na sinalética do equipamento;

e) Não é permitido o uso de determinado vestuário e outros adereços que ponham

em risco a integridade física dos utilizadores ou a de terceiros, de acordo com o

indicado na tabela 3 do anexo I do Regulamento das Estruturas de Apoio do

Departamento de Engenharia Mecânica;

f) É obrigatório o cumprimento das proibições adicionais aplicadas a determinados

equipamentos, de acordo com o indicado no respetivo procedimento;

g) É obrigatória a leitura dos procedimentos dos equipamentos antes da execução

dos respetivos trabalhos;

h) É obrigatório respeitar a sinalização de segurança afixada junto ao espaço de

trabalho;

i) É obrigatório respeitar as áreas de segurança delimitadas e manter livres os locais

de passagem;

j) Todos os meios disponíveis devem ser usados corretamente, e mantidos limpos

e organizados após a sua utilização;

k) Todas as anomalias detetadas devem ser imediatamente reportadas ao Docente

e/ou Pessoal Técnico da EA;

l) Podem ser impostas restrições de acesso a utilizadores que não cumpram estas

regras.



3. Regras de segurança específicas na utilização da instalação experimental

Antes de iniciar qualquer trabalho no laboratório, deve ler as instruções fornecidas

para cada aparelho.

Não deverá realizar a experiência sozinho.

Antes de iniciar o funcionamento da instalação deverá tomar conhecimento do

modo de paragem em caso de emergência.

A Torre de Arrefecimento só deverá funcionar se o depósito inferior e estiver

abastecido de água.

Só deverão ser ligadas as resistências elétricas de aquecimento da água depois

de todo o circuito estar purgado (todas as tubagens cheias com água).

Só deverão ser ligados os ventiladores se estiverem instaladas as condutas de ar.

A Torre de arrefecimento deverá ser colocada em funcionamento

preferencialmente no exterior, de modo a evitar condensações nas paredes.

Ao trabalhar no ajuste de componentes da torre de arrefecimento esta deve-se

encontrar sempre sem tensão elétrica.

Antes de executar as medições experimentais, deve saber exatamente quais os

resultados experimentais que lhe interessam para realizar os trabalhos, e como

os vai obter.

Deverá ser cuidadoso quando utiliza a torre de arrefecimento.

Utilize a torre de arrefecimento única e exclusivamente para o fim a que se destina.

Não exceda as condições máximas de operação da torre de arrefecimento

especificadas nos catálogos: temperatura, pressão, velocidade, etc.

Se verificar algo de anormal na utilização da torre de arrefecimento, não hesite

em comunicar ao supervisor do laboratório.

Certifique-se que desligou a torre de arrefecimento da fonte de tensão quando

acabou o seu trabalho.



3.1. Obrigatoriedades na utilização da instalação experimental

Obrigatório o uso de bata;

Obrigatório desligar a alimentação elétrica no final do procedimento experimental.

3.2. Perigos na utilização da instalação experimental



4. Procedimentos experimentais

4.1. Experiência nº1

4.1.1. Objetivos da experiência

Determinação da massa de água evaporada através do balanço mássico e

comparação com o valor medido.

Determinação da capacidade térmica da torre.

Determinação do desempenho da torre para diferentes caudais de ar.

Determinação do desempenho da torre para diferentes temperaturas de bolbo

húmido do ar.

4.1.2. Descrição da instalação

O equipamento é constituído pelos seguintes componentes:

Torre arrefecimento

Pulverizadores de água

Ventiladores de Insuflação de ar

Dispositivos de regulação de caudal de ar

Bomba de circulação de água

Resistências de aquecimento de água

Quadro Elétrico e de controlo

Sistemas de medição e aquisição de dados



Figura 1 – Vista geral Torre de Arrefecimento.

4.2.1.1. Torre de Arrefecimento

A torre de arrefecimento do ISEP, com base em torres de arrefecimento já

existentes no mercado. Contudo, grande parte das torres de arrefecimento espalhadas

pelas empresas portuguesas aumentam a área de transferência de calor entre a água e

o ar à custa de um miolo de favos, enquanto que nesta torre se pulveriza a água para o

mesmo efeito.

A construção é em chapa galvanizada e em painéis de chapa Termo lacada tipo

sandwich, sendo a parede posterior em acrílico para permitir a visualização da queda das

gostas de água.

A torre de arrefecimento, assim como os vasos de aquecimento de água, dispõe de

rodízios com travão para fácil movimentação da instalação.

4.2.1.2. Pulverizadores de água

A água é aspergida na parte superior da torre, acumula-se no fundo da torre de

onde é novamente bombeada para os pulverizadores em cima, logo o fluxo é

descendente. A pulverização da água é feita por uma estrutura colocada no topo da torre

com um total de 54 pulverizadores, como podemos ver na figura seguinte. O ar é insuflado

dentro da torre pela parte inferior (ventiladores), fluxo ascendente. A troca de calor entre

os dois fluidos é feita em contra corrente.



Figura 2 – Topo da torre de arrefecimento.

4.2.1.3. Ventiladores de insuflação de ar

Para a insuflação do ar são utilizados 2 ventiladores axiais com as seguintes

características:

Marca: DUTCHI

Modelo: DMA1-71 K4

Índice de Proteção: IP55

Desfasamento: Cosφ=0,67

Velocidade de rotação: 1715rpm

Potência nominal: 300W

Frequência: 50Hz

Corrente Nominal: 0,94A



Figura 3 – Ventiladores de insuflação de ar.

4.2.1.4. Dispositivos de regulação de caudal de ar.

Na entrada dos ventiladores existem 2 condutas circulares equipadas com reguladores

de caudal que permitem variar a quantidade de ar que atravessa a torre de arrefecimento.

Figura 4 – Reguladores de caudal.

4.2.1.5. Bomba circuladora de água



Para existir circulação da água na torre de arrefecimento é necessário a existência

de um impulsor, na torre é usada uma bomba de drenagem submersível construída em

aço AISI304, com as seguintes características:

Marca: EFAFLU

Modelo: E-SDB

Tipo: E-SDB Zero

4.2.1.6. Resistências de aquecimento da água

Para simularmos um processo a água é aquecida através de resistências elétricas, cuja

potência máxima é de 3840 W. Essas resistências estão no interior dos dois depósitos

verdes, que se veem no lado esquerdo da Figura 1.

4.2.1.7. Quadro elétrico e de controlo

Na torre de arrefecimento está instalado um quadro elétrico e de controlo, que permite

efetuar o comando e proteção dos ventiladores, bomba e resistências elétricas.

4.2.1.8. Sistema de aquisição de dados

4.1.3. Lista da instrumentação

4.1.3.1. Medição de temperaturas da água.

Para a aquisição dos dados da temperatura é utilizado um DATA LOGGER com as

seguintes características:

Marca: DELTA-T Devices

Modelo: DL2e Data Logger

Este equipamento permite adquirir até um máximo de 64 sinais de vários tipos de sondas

diferentes.



4.1.3.2. Medição do caudal da água

A medição do caudal da água é efetuada através de um contador volumétrico com as seguintes características: diâmetro DN (mm): 15

Vazão mín. de fábrica (m³/h): 0,002 Vazão mín. aprovado Qmin.( m³/h): 0,015 Vazão nominal Qn (m³/h): 1,0 Vazão máx. aprovado Qmax.( m³/h) : 2

4.1.3.3. Medição do caudal do ar

O caudal de ar é medido pelo equipamento multifunção da KIMO AMI301.

4.1.3.4. Medição de temperatura e humidade do ar

A temperatura e humidade do ar são medidas com o mesmo equipamento da KIMO, mas

com a utilização de uma sonda de temperatura/humidade.



Anexos

Ficha técnica AMI301

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