• Nenhum resultado encontrado

EVAPORAÇÃO. Prof. Msc. Fernanda Palladino

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "EVAPORAÇÃO. Prof. Msc. Fernanda Palladino"

Copied!
58
0
0

Texto

(1)

OPERAÇÕES UNITÁRIAS

OPERAÇÕES UNITÁRIAS

EVAPORAÇÃO

(2)

INTRODUÇÃO E OBJETIVO INTRODUÇÃO E OBJETIVO

Ø A Evaporação é um processo que consiste na concentração

de uma solução pela vaporização do solvente na ebulição; Ø Na maioria das vezes o produto evaporado é um produto sem

valor comercial, enquanto que o líquido concentrado é o que tem importância econômica. Exemplos:

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

importância econômica. Exemplos:

Ø Produto desejado normalmente: solução concentrada

(exemplo: na evaporação da água do mar com o objetivo de obter o sal);

Ø Produto desejado ocasionalmente: solvente evaporado

(exemplo: na evaporação da água do mar com o objetivo de obter água potável);

(3)

FINALIDADE

FINALIDADE

Ø

O evaporador tem a função principal de fornecer calor

para evaporar a água do produto (troca térmica), através

da ebulição.

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

Prof. Msc. Fernanda Palladino

da ebulição.

Ø

Esta operação de fervura pode ser realizada sob vácuo

no interior do evaporador para que o produto não perca a

sua cor, odor, sabor e demais ingredientes ativos, sendo

assim, o produto entra em ebulição a baixa temperatura

(4)

FINALIDADE

FINALIDADE

Alguns fatores são importantes na evaporação da água

dos produtos e devem ser observados:

Ø Viscosidade do Produto: Quanto mais concentrado mais viscoso ele

se torna, até o ponto em que a troca térmica não é mais possível.

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

se torna, até o ponto em que a troca térmica não é mais possível.

Ø Pressão no Evaporador: A temperatura do produto no interior do

evaporador é função da pressão interna ou seja, a temperatura do vapor é igual a temperatura de saturação na mesma pressão.

Ø Vácuo Interno: Aumentando o vácuo interno no evaporador,

aumenta a troca térmica no produto e evita a degradação do mesmo.

(5)

EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS

Ø

Operação contínua;

Ø

Grande superfície de troca térmica;

Ø

Ebulição violenta;

Ø

Evaporação mais rápida;

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

Prof. Msc. Fernanda Palladino

Problemas:

Ø

Espumejamento;

Ø

Formação de incrustrações;

Ø

Corrosão;

Ø

Limitações de espaço;

(6)

EVAPORADOR DE TUBOS HORIZONTAIS

EVAPORADOR DE TUBOS HORIZONTAIS

•A solução a ser evaporada ferve no exterior dos tubos

horizontais, dentro dos quais o vapor de água condensa;

Desvantagens:

Desvantagens:

ØOs tubos horizontais interferem na circulação natural do líquido fervente e,

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

por conseqüência, a agitação do líquido é minimizada;

ØO coeficiente global de transmissão de calor é mais baixo que nas outras formas de evaporadores, principalmente para soluções viscosas;

ØNão há qualquer dispositivo para quebrar a espuma formada em virtude da ação da ebulição;

Øacúmulo de incrustação provocada pela solução evaporante no exterior dos tubos, de onde não pode ser removida com tanta facilidade como do interior dos tubos;

(7)

◦◦

EVAPORADOR DE TUBOS HORIZONTAIS

EVAPORADOR DE TUBOS HORIZONTAIS

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

Corte esquemático

de um evaporador de

tubos horizontais.

(8)

EVAPORADOR DE TUBOS VERTICAISS

EVAPORADOR DE TUBOS VERTICAISS

• A solução ferve no interior dos tubos verticais e o fluido aquecedor fica numa câmara de vapor através da qual passam os tubos;

• Superam a maior parte das desvantagens operacionais dos evaporadores de tubos horizontais;

• A circulação natural é estimulada e os coeficientes de transmissão de calor são maiores que nos evaporadores de tubos horizontais;

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

Prof. Msc. Fernanda Palladino

calor são maiores que nos evaporadores de tubos horizontais;

• As incrustações são removíveis por limpeza mecânica e a destruição da espuma é reduzida, mas não eliminada;

• Para líquidos viscosos a circulação lenta e coeficientes de transmissão de calor baixos;

• São impraticáveis quando a solução a evaporar é muito viscosa ou muito espumejante e só suporta as temperaturas do evaporador durante intervalos de tempo muito curtos;

(9)

EVAPORADOR DE TUBOS VERTICAIS

EVAPORADOR DE TUBOS VERTICAIS

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

Existem variações dos tipos de evaporador;

1. Evaporador do tipo cesta

Corte

Prof. Msc. Fernanda Palladino

Corte

esquemático de

um evaporador

tipo cesta

(10)

EVAPORADOR DE TUBOS VERTICAIS

EVAPORADOR DE TUBOS VERTICAIS

Nos dois tipos a solução ferve no interior dos tubos

Nos dois tipos a solução ferve no interior dos tubos

verticais e o fluido aquecedor, em geral o vapor de água

verticais e o fluido aquecedor, em geral o vapor de água

condensante

condensante fica numa câmara de vapor através da qual

fica numa câmara de vapor através da qual

passam os tubos. No evaporador tipo cesta a caixa de

passam os tubos. No evaporador tipo cesta a caixa de

vapor forma uma cesta suspensa no centro do evaporador.

vapor forma uma cesta suspensa no centro do evaporador.

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

vapor forma uma cesta suspensa no centro do evaporador.

vapor forma uma cesta suspensa no centro do evaporador.

A fervura ou o aquecimento no interior dos tubos provoca

A fervura ou o aquecimento no interior dos tubos provoca

um escoamento ascendente dentro dos tubos, e o líquido

um escoamento ascendente dentro dos tubos, e o líquido

que não foi evaporado escoa para baixo, através de um

que não foi evaporado escoa para baixo, através de um

anel que circunda a cesta

anel que circunda a cesta

(11)

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

2. Evaporador de tubos curtos e circulação natural.

Corte esquemático de um evaporador

EVAPORADOR DE TUBOS VERTICAIS EVAPORADOR DE TUBOS VERTICAIS

Prof. Msc. Fernanda Palladino

Carga

de um evaporador de tubos verticais curtos e circulação

(12)

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

Corte esquemático

EVAPORADOR DE TUBOS VERTICAIS EVAPORADOR DE TUBOS VERTICAIS

3.Evaporador de tubos longos e circulação forçada:

Prof. Msc. Fernanda Palladino

Corte esquemático de um evaporador de tubos longos e circulação forçada.

(13)

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

•Materiais viscosos e corrosivos;

•Não há superfície metálica para transferência de calor, pois os produtos da combustão borbulham através do fluido de QUEIMADOR A COMBUSTÃO SUBMERSA

QUEIMADOR A COMBUSTÃO SUBMERSA

Prof. Msc. Fernanda Palladino

através do fluido de processo;

•Transferência de calor realizada pelos gases de combustão;

•Grandes economias – redução de custos;

(14)

•Neste tipo de evaporador, o vapor liberado da

concentração não é reaproveitado para um pré-aquecimento

do alimento e possui um projeto muito simples.

EVAPORADOR EM UM ESTÁGIO

EVAPORADOR EM UM ESTÁGIO –– SIMPLES EFEITOSIMPLES EFEITO

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

(15)

EVAPORADOR EM UM ESTÁGIO

EVAPORADOR EM UM ESTÁGIO –

– SIMPLES

SIMPLES

EFEITO

EFEITO

ØO vapor saturado Ts entra no trocador de valor acima da entrada do alimento Tf. A troca térmica começa a ocorrer e o alimento entra em ebulição a uma temperatura Tp (temperatura de equilíbrio com a temperatura do vapor), ou seja, a quantidade de calor transferida ao alimento, é diretamente proporcional à quantidade de vapor que condensa.

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

Prof. Msc. Fernanda Palladino condensa.

ØA temperatura do vapor é controlada pela pressão mantida no evaporador. O alimento no evaporador em ebulição vai estar em equilíbrio com a temperatura do vapor de aquecimento. A eficiência do processo é calculada pela quantidade evaporada contra o consumo de vapor utilizado. O desperdiço de vapor é a características dos evaporadores de um único efeito.

(16)

Os evaporadores de múltiplo efeito conjugam em série dois ou mais evaporadores de um efeito. A grande vantagem desta conjugação e a economia de vapor gasto por kg de água evaporada do alimento. As ligações nos evaporadores de múltiplo efeito são feitas de modo que o vapor produzido em um efeito do evaporador serve como meio de aquecimento para o seguinte efeito e assim sucessivamente até o último efeito.

EVAPORADOR

EVAPORADOR DE

DE MULTIPLOS

MULTIPLOS ESTÁGIOS

ESTÁGIOS

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

(17)

No evaporador simples o vapor liberado da concentração não é reaproveitado para um pré-aquecimento do

alimento e possui um projeto muito simples e os

evaporadores de múltiplos estágios conjugam em série dois ou mais evaporadores de um efeito. A grande

EVAPORADOR

EVAPORADOR DE

DE SIMPLES

SIMPLES E

E DE

DE MULTIPLOS

MULTIPLOS

ESTÁGIOS

ESTÁGIOS

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO

dois ou mais evaporadores de um efeito. A grande

vantagem desta conjugação e a economia de vapor gasto por kg de água evaporada do alimento. As ligações nos evaporadores de múltiplo efeito são feitas de modo que o vapor produzido em um efeito do evaporador serve como meio de aquecimento para o seguinte efeito e assim

(18)

OPERAÇÕES UNITÁRIAS

OPERAÇÕES UNITÁRIAS



CRISTALIZAÇÃO

(19)

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

INTRODUÇÃO E OBJETIVO

INTRODUÇÃO E OBJETIVO

Ø

Obtenção do sólido pela concentração da solução até a

saturação e pela formação de cristais na solução

ØA condição primordial que deve ser cumprida em um

cristalizador é criar uma solução supersaturada, uma vez que,

Prof. Msc. Fernanda Palladino

cristalizador é criar uma solução supersaturada, uma vez que,

a cristalização não ocorre sem que haja supersaturação.

ØA forma empregada para propiciar a sobresaturação

(20)

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO E

E OBJETIVO

OBJETIVO

Ø

Processos industriais preferencialmente contínuos;

Ø

Devem gerar partículas com características uniformes

em:

Dimensões;

Formas;

Prof. Msc. Fernanda Palladino

Formas;

Teor de umidade;

Pureza;

Coloração;

Aroma;

Características de torteamento;

(21)

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

1.Cristalizadores que conseguem a precipitação mediante o resfriamento de uma solução concentrada e quente;

Resfriadores de tabuleiro; Cristalizadores descontínuos;

Cristalizador contínuo (Swenson-Walker);

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

2.Cristalizadores que conseguem a precipitação mediante a evaporação de uma solução;

Evaporadores-cristalizadores;

Cristalizadores com tubo de tiragem; Cristalizadores Oslo;

3.Cristalizadores que conseguem a precipitação pela evaporação adiabática e pelo resfriamento;

Cristalizadores a vácuo

(22)

O mecanismo de cristalização consiste na concentração da fase fluida deve ser maior que a da saturação. A

cristalização principia com um mecanismo de nucleação pelo qual se forma um pequeno cristal; Juntam-se ao aglomerado moléculas adicionais e ele

MECANISMO DE CRISTALIZAÇÃO

MECANISMO DE CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

Juntam-se ao aglomerado moléculas adicionais e ele principia a assumir o espaçamento regular das moléculas e a formar uma nova fase; Neste ponto o aglomerado é chamado de embrião; a adição de maior nº de moléculas ao embrião faz ele crescer e forma-se o

núcleo do cristal; Sua tendência é crescer e formar cristais maiores

(23)

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

Destinado a operar continuamente

Consiste numa grande calha semicilindrica com camisa de calha de resfriamento e um misturador de fitas quee gira cerca de 7

rpm.

Cristalizador Swenson-Walker - RESFRIAMENTORESFRIAMENTO

rpm.

A solução quente concentrada é introduzida continuamente numas da extremidades e flui lentamente para a outra

extremidade enquanto vai sendo resfriada. A função do agitador é a de raspar os cristais da paredes frias da unidade e agitar os

cristais na solução de modo que a precipitação ocorre principalmente pelo acumulo de material sobre os cristais fomados anteriormente, em lugar de ser fruto da formação de

(24)

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

Prof. Msc. Fernanda Palladino

Cristalizador

(25)

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

Tipos de

Tipos de

Tipos de

Tipos de

cristalizadores

cristalizadores

cristalizadores

cristalizadores

Cristalizador Oslo Cristalizador Oslo EVAPORAÇÃO EVAPORAÇÃO

(26)

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

Tipos de

Tipos de

Tipos de

Tipos de

cristalizadores

cristalizadores

cristalizadores

cristalizadores

(27)

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

Cristalizador a vácuo EVAPORAÇÃO EVAPORAÇÃO

Tipos de

Tipos de

Tipos de

Tipos de

cristalizadores

cristalizadores

cristalizadores

cristalizadores

EVAPORAÇÃO EVAPORAÇÃO BAIXA PRESSÃO BAIXA PRESSÃO Cristalizadores que conseguem a precipitação pela evaporação

adiabática e pelo resfriamento.

(28)

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

Cristalizador a vácuo EVAPORAÇÃO EVAPORAÇÃO

A evaporação é obtida pelo flash da

solução quente num vaso a pressão baixa. Estas unidades podem ser operadas

continuamente em um ou mais estágios ou então operada decontinuamente, onde a carga quente é bombeada para o vaso

EVAPORAÇÃO EVAPORAÇÃO BAIXA PRESSÃO BAIXA PRESSÃO

carga quente é bombeada para o vaso principal e principia-se a agitação da

solução. Dá-se a partida dos ejetores, e a pressão e a temperatura do sistema são gradualmente diminuidas.

O resultado global é que os vapores são

removidos com muito maior economia que a possível na operação continua da unidade de pressão mais baixa.

(29)

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

Sistema de cristalização de cloreto de potássio (Jordânia)

(30)

Cristalizador para KNO

3

e NaNO

3

(Chile)

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

EQUIPAMENTOS DE CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

(31)

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

Mecanismos de Cristalização

ØO mecanismo de cristalização influencia as condições dentro do cristalizador e as propriedades do produto que se obtêm;

ØA deposição de um cristal sólido só pode ocorrer como resultado de uma força motriz de concentração dirigida do seio da solução para a interface do sólido;

ØA concentração da fase fluida deve ser maior que a da saturação; ØO grau de supersaturação depende:

ØO grau de supersaturação depende:

Ø Do nº e da forma dos cristais sobre os quais ocorre a precipitação;

Ø Do nível de temperatura;

Ø Da concentração da solução;

Ø Da violência da agitação atuante;

Ø

A cristalização principia com um mecanismo de

nucleação pelo qual se forma um pequeno cristal;

(32)

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

Mecanismos de Cristalização

ØJuntam-se ao aglomerado moléculas adicionais e ele principia a assumir o espaçamento regular das moléculas e a formar uma nova fase;

ØNeste ponto o aglomerado é chamado de embrião; a adição de maior nº de moléculas ao embrião faz ele crescer e forma-se o núcleo do cristal;Sua tendência é crescer e formar cristais maiores;

cristal;Sua tendência é crescer e formar cristais maiores;

Ø A nucleação primária (nucleação homogênea, descrita

anteriormente e a nucleação sobre partículas insolúveis muito pequenas) ocorre apenas em pequeno grau no magma de um cristalizador;

Ø A nucleação secundária (precipitação sobre a superfície de

um cristal) corresponde a maior parte da cristalização;

(33)

OBTENÇÃO

OBTENÇÃO DE

DE SAL

SAL

:

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO

Prof. Msc. Fernanda Palladino

Pureza desde o bombeamento da água do mar

A pureza começa na captação, que é feita diretamente de águas virgens do Oceano Atlântico para a área de evaporação.

É o inicio de uma viagem de cerca de 60 dias pelos tanques das salinas.

(34)

EVAPORAÇÃO EVAPORAÇÃO 1ª ETAPA 1ª ETAPA Um ecossistema semelhante ao do mar A água do mar é exposta ao sol para

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO –

– obtenção do sal

obtenção do sal

Prof. Msc. Fernanda Palladino

exposta ao sol para

evaporar e aumentar a concentração de sal. A evaporação média é de 8 milímetros por dia.

Nesta fase, a fauna e a flora ainda são

(35)

EVAPORAÇÃO EVAPORAÇÃO--2ª 2ª ETAPA ETAPA Fauna e flora de ambientes salinos Aumenta a concentração de sal, produzindo uma salmoura de maior

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO –

– obtenção do sal

obtenção do sal

salmoura de maior

densidade. As espécies de plantas e de animais

começam a se mostrar diferentes das do mar e aparecem os primeiros exemplares de fauna e

flora típicos de ambientes salinos.

(36)

EVAPORAÇÃO

EVAPORAÇÃO--3ª 3ª ETAPA

A artêmia entra em ação

Nesse ponto introduz-se na salmoura a artêmia

salina, um micro-crustáceo que age como filtro

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO –

– obtenção do sal

obtenção do sal

Prof. Msc. Fernanda Palladino

que age como filtro

biológico, absorvendo todos os microorganismos e

purificando a salmoura.

A salmoura continua a se concentrar até atingir o limite de saturação e ficar pronta para ser transferida para os cristalizadores.

(37)

CRISTALIZADORES CRISTALIZADORES Cristais acumulados: hora da colheita

Nos cristalizadores, a evaporação da salmoura saturada precipita os

cristais de sal. Cada cristalizador mantém uma lâmina de 30 a 40

CRISTALIZAÇÃO

CRISTALIZAÇÃO –

– obtenção do sal

obtenção do sal

Prof. Msc. Fernanda Palladino mantém uma lâmina de 30 a 40

centímetros de salmoura, que é trocada a cada trinta ou quarenta dias.

Precipita-se por mês uma camada de 2,5 a 3 centímetros de sal. Quando a camada chega a uma altura de 15 a 18 centímetros, retira-se a salmoura e inicia-se a colheita.

(38)

OPERAÇÕES UNITÁRIAS

OPERAÇÕES UNITÁRIAS

UMIDIFICAÇÃO

(39)

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO

É uma operação Unitária na qual ocorre uma transferência simultânea de calor e massa, sem que haja a presença de uma fonte de calor externa.

A Transferência simultânea de calor e massa na operação de

umidificação ocorre quando um gás entra em contato com um líquido

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

puro, no qual é praticamente insolúvel, este fenômeno nos conduz a diferentes aplicações além da umidificação de um gás, como sua desumidificação, o resfriamento do gás ( condicionamento de ar), resfriamento de líquidos, além de permitir a medição do conteúdo de

(40)

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO

Geralmente a fase líquida é a água e a fase

gasosa é um gás. Sua principal aplicação

industrial é o resfriamento de água ( torres

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

industrial é o resfriamento de água ( torres

de resfriamento)

(41)

Aplicações industriais e equipamentos

Umidificação:

ØControlar a umidade do ambiente;

ØResfriar e recuperar água mediante o contato com o ar de baixa umidade;

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

umidade;

ØÁgua perde calor para atmosfera pode ser reutilizada em trocadores de calor na planta;

Ø Poderia ser resfriada Trocadores de calor superficiais;

Escolha de outro método decide-se pela ECONOMIA, comparando: ØPerda de água de refrigeração;

ØO custo de fornecimento e da operação da fonte de arrefecimento do resfriador de superfície;

(42)

Aplicações industriais e equipamentos

Desumidificação:

ØÉ efetuda como uma etapa nos sistemas de condicionamento de ar;

ØSistemas de recuperação de solvente (tricloroetileno,

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

ØSistemas de recuperação de solvente (tricloroetileno, benzeno, metanol);

Qualquer destas aplicações podem ser efetuadas em equipamento semelhantes;

(43)

Entrada de água

Chaminé Câmara de nebulização:

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO

Aplicações industriais e equipamentos

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

Solução efluente Entrada de gás Bocal estrangulado Bocal aspersor

(44)

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO

Nesta camara , o líquido é dispersado na forma de uma névoa grossa de corrente de gás. A velocidade do gás

mantém-se baixa, de modo a ser dilatado o tempo de contato e a ser pequena a quantidade do líquido arrastado

fisicamente pelo gás da corrente.

São usadas em operações de pequena escala e no controle da umidade de salas ou de oficinas onde se deseja ter a

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

da umidade de salas ou de oficinas onde se deseja ter a umidificação ou a desumidificação do ar efluente. Depurador de fumos:

ØRemover poeiras de uma corrente de gás;

ØReação de um líquido com componente da corrente gasosa;

(45)

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO

Torres de Arrefecimento:

ØÁgua de arrefecimento de processos ser a mais preciosa o resfriamento e reutilização ð mais comuns;

ØTiragem mecânica ou natural;

ØAplicações de maior porte: torres de resfriamento com

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

ØAplicações de maior porte: torres de resfriamento com tiragem natural;

(46)

Torres de resfriamento:

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

(47)

Fluxo do ar:

Entrada do ar na torre pela base

[anel aberto em torno da base (7,5m de altura)]; ⇓

Flui para cima

(através do material de recheio - madeira ou plástico) ⇓

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

Passa pela chaminé ⇓

Sai quente e úmido ⇓

(48)

Fluxo da água para resfriamento:

Entrada da água pelo topo ⇓

Distribuída sobre o recheio ⇓

Escorre sobre o material (madeira ou plástico)

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

Escorre sobre o material (madeira ou plástico) ⇓

(49)

Torre de resfriamento com tiragem natural

O projeto é complicado pelo fato de a velocidade do gás não ser diretamente controlada;

O ar úmido e quente que sai do enchimento da torre é menos denso que o ar frio e mais seco que entra no enchimento;

Então o ar é deslocado para cima pela força da gravidade;

A velocidade de escoamento do ar vai depender da diminuição de

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

A velocidade de escoamento do ar vai depender da diminuição de densidade provocada pelo processo de transferência que ocorre na torre e pela altura da torre.

Por sua vez, a intensidade do processo de transferência depende da velocidade de escoamento;

Os dados sobre desempenho de recheios de torres de resfriamento de porte industrial são poucos;

Os que existem estão pantenteados e guardados em segredo pelos fabricantes;

(50)

Torres de resfriamento:

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

Temperaturas de bulbo seco e bulbo úmido do ar.

A temperatura de bulbo seco do ar é a própria temperatura do gás (o bulbo do termômetro usado na medição está

"seco").

A temperatura de bulbo úmido é medida com o bulbo do A temperatura de bulbo úmido é medida com o bulbo do termômetro envolto com uma gaze umidificada com água A temperatura de bulbo úmido é menor ou no máximo igual em relação à temperatura de bulbo seco. Isso ocorre porque, exposta a uma corrente de ar não saturado

(umidade relativa menor do que 100 %), parte da água presente na gaze evapora e com isso, a temperatura

(51)

Torres de resfriamento:

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

Temperaturas de bulbo seco e bulbo úmido do ar.

Para entender esse fenômeno de resfriamento devido à

evaporação, pode-se mencionar dois exemplos quotidianos: Quando você sai da piscina, tem uma sensação

Quando você sai da piscina, tem uma sensação

repentina de frio, pois vaporiza parte da água impregnada na sua pele.

Quando você toma água guardada numa moringa de barro, ela é mais fresca, pois como o barro é poroso, parte da água armazenada transpira pelas paredes (a superfície externa da moringa parece "suada"), evapora no ar e com isso, resfria a água da moringa.

(52)

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

(53)

Torres de resfriamento:

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

Numa torre de resfriamento, a principal contribuição para o resfriamento da água é dada pela evaporação de parte dessa água que recircula na torre.

A evaporação da água causa o abaixamento da A evaporação da água causa o abaixamento da

temperatura da água que escoa ao longo da torre de resfriamento.

A evaporação de parte da água é responsável por aproximadamente 80% do resfriamento da água. A

diferença de temperatura entre o ar e a água é responsável pelos outros 20 % do resfriamento.

(54)

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

As torres de resfriamento são equipamentos utilizados para o resfriamento de água industrial, como aquela proveniente de

condensadores de usinas de geração de potência, ou de instalações de refrigeração, trocadores de calor, etc. A água aquecida é gotejada na parte superior da torre e desce lentamente através de “enchimentos” de diferentes tipos, em contracorrente com uma corrente de ar frio

(normalmente à temperatura ambiente). No contato direto das

Torres de resfriamento:

(normalmente à temperatura ambiente). No contato direto das correntes de água e ar ocorre a evaporação da água, principal fenômeno que produz seu resfriamento.

Uma torre de refrigeração é essencialmente uma coluna de transferência de massa e calor, projetada de forma a permitir uma

grande área de contato entre as duas correntes. Isto é obtido mediante a aspersão da água líquida na parte superior e do “enchimento” da torre, isto é, bandejas perfuradas, colmeias de materiais plástico ou metálico, etc, que aumenta o tempo de permanência da água no seu interior e a superfície de contato água - ar.

(55)

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

O uso principal das grandes torres de refrigeração industrial é remover o calor absorvido na água, sistemas de refrigeração

circulante utilizado em usinas, refinarias de petróleo, petroquímicas, plantas de processamento, fábricas de Torres de resfriamento:

petroquímicas, plantas de processamento, fábricas de

processamento de alimentos, fábricas de semi-condutores, e para outra unidade industrial equipamentos, tais como em

condensadores de colunas de destilação, para refrigeração líquida na cristalização, etc

(56)

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

(57)

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

Crossflow

Tangencial é um projeto em que o fluxo de ar é direcionado

perpendicularmente ao fluxo da água (veja a figura abaixo). O fluxo de ar entra em um ou mais faces vertical da torre de resfriamento para atender o material de preenchimento. O fluxos de água (perpendicular ao ar), através do preenchimento por gravidade. O ar continua através do preenchimento e,

portanto, passado o fluxo de água em uma área de admissão aberta. A

Torres de resfriamento:

portanto, passado o fluxo de água em uma área de admissão aberta. A

distribuição ou bacia de água quente consistindo de um tacho com furos ou orifícios na parte inferior é utilizada em uma torre de fluxo cruzado..

Gravidade distribui a água pelos orifícios uniformemente por todo o material de preenchimento

(58)

UMIDIFICAÇÃO

UMIDIFICAÇÃO

Referências

Documentos relacionados

Ocorre adequada transposição de um segmento do texto para a voz passiva, mantendo-se a coerência da frase original, em:.. (A) Dois indivíduos (...) estão enraivecidos //

Passatempo de selfies (photoboot) + 20% e desconto a todos os clientes em artigos da nova coleção..

Diversidade sexual na escola: currículo e prática pedagógica / Alexandre Bortolini ; orientadora: Vera Maria Candau.. Candau,

debêntures realizadas no período, bem como aquisições e vendas de debêntures efetuadas pela Emissora: (Artigo 12, alínea e, inciso XVII da Instrução CVM 28/83). •

Atente-se aos exercícios explicativos de cada conteúdo desenvolvido nas aulas on-line, bem como as atividades semanais e/ou quinzenais do caderno!!..

 Iguatemi São Paulo: As Receitas de Aluguéis cresceram 8,5% principalmente por um Aluguel Mínimo maior, devido a.. reajuste

• O aluno que não for aprovado na prova final, deverá fazer a recuperação final com conteúdo relacionado à matéria do 2º semestre, onde todas as

Os valores de energia de ativação se apresentaram superiores para as amostras com incorporação da fibra de sisal, enquanto que a incorporação da fibra de vidro demonstrou