Simulação termo-hidráulica de sistemas de água de resfriamento sujeitos à deposição

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Souza, Aline Rayboltt da Cruz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Palavras-chave em Português: Cooling water system; heat exchanger networks; simulation; fouling; Sistemas de água de resfriamento; redes de trocadores de calor; simulação; deposição; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12040

Sistemas de água de resfriamento são formados por um conjunto de resfriadores conectados através de uma rede de tubulações a uma torre de resfriamento acoplada a uma bomba. Estes sistemas são responsáveis por remover calor das correntes de processo, transferindo-o para o ambiente. Ao longo do tempo de operação, os resfriadores estão sujeitos ao acúmulo de depósitos na superfície de transferência de calor, causando perda na efetividade térmica e redução na área transversal disponível para o escoamento. No presente trabalho, foi desenvolvida uma simulação pseudo-estacionária do modelo termo-hidráulico de sistemas de água de resfriamento. Esta modelagem é composta por um sistema de equações algébrico-diferenciais, contemplando o modelo diferencial hidráulico e térmico dos trocadores de calor, as equações hidráulicas e térmicas da rede de tubulações, as equações da torre de resfriamento e o modelo diferencial da taxa de crescimento da resistência térmica de depósito para a água de resfriamento. A finalidade desta simulação é prever o comportamento das principais variáveis térmicas e hidráulicas do sistema afetado pela deposição ao longo do tempo de operação. A simulação foi aplicada em dois exemplos de sistemas de distribuição de água de resfriamento, um contendo apenas um resfriador e outro contemplando uma rede de resfriadores. Entre os principais resultados, verificou-se a não uniformidade na distribuição da resistência térmica de depósito ao longo da área de troca térmica nos resfriadores e a importância da análise simultânea da interação entre os diferentes elementos da rede. A ferramenta computacional desenvolvida pode ser um recurso útil para a análise da operação de sistemas de água de resfriamento