Título: DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE PARA PROJETO DE TROCADOR DE CALOR TEMA E

Título alternativo: SOFTWARE DEVELOPMENT FOR DESIGN OF TEMA E HEAT EXCHANGER

Autoria de: Beatriz Fonseca de Carvalho

Orientação de: Suellen Mendonca Nascimento

Presidente da banca: Suellen Mendonça Nascimento

Primeiro membro da banca: Irineu Petri Júnior

Segundo membro da banca: Lidja Dahiane Menezes Santos Borél

Palavras-chaves: Casco e tubos, Bell-Delaware, Visual Basic, Excel, ferramenta didática.

Data da defesa: 11/12/2019

Semestre letivo da defesa: 2019-2

Data da versão final: 16/12/2019

Data da publicação: 16/12/2019

Referência: Carvalho, B. F. d. DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE PARA PROJETO DE TROCADOR DE CALOR TEMA E. 2019. 79 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2019.

Resumo: Os trocadores de calor são equipamentos amplamente utilizados na indústria em processos que envolvem a troca de calor direta ou indireta entre dois ou mais fluidos. Um dos tipos mais utilizados, atualmente, é o trocador do tipo casco e tubos, devido ao equipamento apresentar vantagens de fabricação, custo e eficiência térmica, além da aplicabilidade em várias condições operacionais. Apesar de o projeto para este tipo de trocador para o lado dos tubos ser relativamente simples, para o lado do casco ele é bastante complexo devido a fatores geométricos e aos caminhos que o fluido percorre. Por esse motivo foram desenvolvidos diversos métodos voltados para o projeto do lado do casco, sendo o método Bell-Delaware considerado o mais adequado dentre os métodos analíticos. Porém este método é bastante longo e complexo o que torna quase inviável sua aplicação sem o uso de softwares, sendo também muito susceptíveis a erros de cálculo. Os softwares para projeto de trocadores, por sua vez, possuem licenças com alto custo e exigem certo conhecimento do usuário para a sua utilização. Por estes motivos este trabalho teve como objetivo desenvolver um programa com interface clara e objetiva que possibilite o projeto de trocadores casco e tubo do tipo TEMA E, o tipo mais utilizado devido à simplicidade na construção e baixo custo. O programa foi desenvolvido na interface de programação do Visual Basic for Applications (VBA) do Excel por se tratar de um programa de fácil acesso. Para validar os resultados do código desenvolvido, os resultados obtidos foram comparados com dados da literatura. Os maiores valores para os erros relativos obtidos foram para a perda de carga e coeficiente convectivo de transferência de calor no casco, cujos valores foram de 8,24 e 6,85, respectivamente. No entanto tais erros foram considerados razoáveis tendo em vista que as modelagens comparadas apresentaram ligeiras diferenças no equacionamento, como o método utilizado para o cálculo da taxa de transferência de calor. Em vista de seus resultados o programa se mostrou promissor para utilização como ferramenta didática e de pesquisa.

Abstract: Heat exchangers are equipment widely used in industry in processes involving direct or indirect heat exchange between two or more fluids. One of the most used types today is the shell and tube exchanger, because the equipment has advantages in manufacturing, cost and thermal efficiency, as well as its applicability in various operating conditions. Although the design for this type of exchanger for the tubes side is relatively simple, for the shell side it is quite complex due to geometric factors and the paths the fluid travels. For this reason, several methods have been developed for the design of the shell side, and the Bell-Delaware method is considered the most appropriate of the analytical methods. However this method is quite long and complex which makes its application almost unfeasible without the use of softwares, being also very susceptible to miscalculations. Exchanger design softwares, on the other hand, has high cost licenses and requires some knowledge to use it. Because of these reasons, this work aimed to develop a program with clear and objective interface that allows the design of TEMA E shell and tubes exchangers, the most used type due to its simplicity in construction and low cost. The program was developed in Excel??s Visual Basic for Applications (VBA) programming interface because it is an accessible software. To validate the results of the developed code, the results obtained were compared with data from the literature. The highest relative errors obtained were for the pressure drop and convective coefficient of heat transfer in the shell side, whose values were 8.24 and 6.85, respectively. However, such errors were considered reasonable considering that the studies that were compared were done in different programs with different programing languages and there were slight differences in the design, as the method used to calculate the heat transfer rate. In view of the results, the program is promising as a teaching and research tool.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_quimica/20192201420822

URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/44229

Curso: G033 - ENGENHARIA QUÍMICA (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Beatriz Fonseca de Carvalho e Universidade Federal de Lavras

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