
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Tecnológico
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Dissertação
Título: ESTUDO DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM UM SUPERAQUECEDOR DE CALDEIRA A CARVÃO MINERAL
Orientador
- MARINTHO BASTOS QUADRI
Aluno
- OTONIEL SOUZA DE OLIVEIRA
Conteúdo
Um modelo fenomenológico foi utilizado para analisar a transferência de calor e quantidade de movimento no superaquecedor de vapor em uma caldeira a carvão mineral pulverizado. a caldeira faz parte da usina jorge lacerda, que está localizado em capivari de baixo sc. a eficiência térmica foi analisada considerando-se o efeito que o depósito de cinzas causa na troca de calor. o modelo inclui os três mecanismos de transferência de calor: condução, convecção e radiação. como estratégia de simplificação, a geometria do trocador de calor é seccionada segundo dois cortes bidimensionais a fim de contornar a complexidade advinda de um sistema tridimensional longo. adota-se assim um plano de corte transversal a um feixe de tubos para descrever o escoamento dos gases com as trocas térmicas externas até a parede interna dos tubos e outro plano longitudinal ao mesmo feixe de tubos para descrever o circuito do vapor superaquecido no interior dos tubos. valores médios dos registros operacionais da usina foram considerados para a simulação, do período de partida até a ruptura de um dos tubos do superaquecedor devido ao acúmulo de cinzas. constatou-se pelos registros de operação uma elevação na temperatura dos gases devido ao reposicionamento do sistema como resultado do acúmulo de cinzas nos tubos. a simulação revela pontos de estagnação no campo de velocidade e temperatura nos três primeiros tubos do feixe, indicando uma região mais propensa ao depósito de cinzas e eventual ruptura. as propriedades do ar foram modificadas para melhor representar os gases de combustão que carregam as cinzas que originam as camadas de escória depositadas sobre os tubos. sugeriu-se uma geometria alternativa dos trocadores de calor, passando-se de feixe de tubos para placas. assim, pode-se estudar por intermédio de simulação uma alteração na geometria dos trocadores de calor: de feixe de tubos para placas. a transferência de calor nas placas não permitiu atingir a temperatura de projeto de superaquecimento do vapor. de outro lado, as regiões de estagnação foram removidas o que permite antever uma redução das paradas por furos na região de superaquecimento.
Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.7969
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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5,12% | 4,81% | 4,88% | 4,12% | 4,12% | 5,37% | 21,31% | 4,77% | 5,64% | 5,84% | 6,39% | 4,86% | 8,96% | 4,45% | 4,98% | 4,37% |
ODS Predominates


5,12%

4,81%

4,88%

4,12%

4,12%

5,37%

21,31%

4,77%

5,64%

5,84%

6,39%

4,86%

8,96%

4,45%

4,98%

4,37%