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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33558| Título: | Avaliação teórica do desempenho de um trocador de calor a placas empregado em um processo de uma indústria alimentícia |
| Título(s) alternativo(s): | Theoretical evaluation of the performance of a plate heat exchanger used in a food industry process |
| Autor(es): | Ferreira, Matheus Pellegrini |
| Orientador(es): | Lima, Rafael Sene de |
| Palavras-chave: | Calor - Transmissão Alimentos - Indústria Permutadores térmicos Heat - Transmission Food industry and trade Heat exchanger |
| Data do documento: | 28-Nov-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | FERREIRA, Matheus Pellegrini. Avaliação teórica do desempenho de um trocador de calor a placas empregado em um processo de uma indústria alimentícia. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2023. |
| Resumo: | Trocadores de calor são fundamentais em processos industriais, e o trocador de calor a placas, desenvolvido no século XIX para a implementação na indústria cervejeira, é amplamente utilizado nas indústrias alimentícias, químicas e farmacêuticas desde então devido a sua capacidade de operar sem o comprometimento do produto final. A utilização de um trocador de calor mal dimensionado culmina em custos operacionais elevados e não otimizados. Neste trabalho é realizado uma avaliação teórica de um trocador de calor do tipo resfriador de placas implementado em uma indústria alimentícia situada no norte do Paraná, que o utiliza em parte de seu processo de fabricação de bebidas estratificadas. Tal estudo permitirá avaliar o desempenho do trocador de calor do ponto de vista térmico e fluidodinâmico, permitindo quantificar a efetividade térmica do equipamento e a perda de carga proporcionada ao escoamento em seu interior. Por fim, um estudo a respeito da possível otimização na transferência de calor e massa no interior do trocador de calor é realizado, avaliando a influência da variação de parâmetros geométricos intrínsecos aos componentes construtivos do equipamento no valor da efetividade térmica e perda de carga. Com a alteração de parâmetros construtivos das placas, como a largura efetiva de troca térmica, é possível atingir um ganho de 4% em efetividade térmica e uma redução de 55% em perda de carga e consequentemente em potência de bombeamento, a qual se mostram otimizações de extrema importância. |
| Abstract: | Heat exchangers are fundamental in industrial processes, and the plate heat exchanger, developed in the 19th century for implementation in the brewing industry, has been widely used in the food, chemical and pharmaceutical industries ever since due to its ability to operate without compromising the final product. The use of a poorly sized heat exchanger results in high and non-optimized operating costs. In this work, a theoretical evaluation of a plate heat exchanger implemented in a food industry located in northern Paraná, which uses it in part of its stratified beverage manufacturing process, is carried out. This study will allow evaluating the performance of the heat exchanger from a thermal and fluid dynamic point of view, allowing to quantify the thermal effectiveness of the equipment and the loss of load provided to the flow inside it. Finally, a study on the possible optimization of heat and mass transfer within the heat exchanger is carried out, evaluating the influence of variations in geometric parameters intrinsic to the constructive components of the equipment on the value of thermal effectiveness and loss of load. With the alteration of the constructive parameters of the plates, such as the effective width of thermal exchange, it is possible to achieve a gain of 4% in thermal effectiveness and a reduction of 55% in pressure loss and consequently in pumping power, which are extremely important optimizations. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33558 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia Mecânica |
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