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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36930| Título: | Estudo do comportamento dos componentes de um leito fluidizado circulante em função da aeração aplicada na válvula de recirculação dos sólidos |
| Título(s) alternativo(s): | Study of the hydrodynamics response of the components of a circulating fluidized bed due to the aeration conditions applied on the solids recycle valve |
| Autor(es): | Furquim, Guilherme Henrique Santos |
| Orientador(es): | Behainne, Jhon Jairo Ramirez |
| Palavras-chave: | Meios de transferência de calor Massa - Transferência Leito Fluidizado Circulante Heat-transfer media Mass - Transfer Circulating Fluidized Bed |
| Data do documento: | 30-Jun-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | FURQUIM, Guilherme Henrique Santos. Estudo do comportamento dos componentes de um leito fluidizado circulante em função da aeração aplicada na válvula de recirculação dos sólidos. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2023. |
| Resumo: | A aplicação do Leito Fluidizado Circulante (LFC) é essencial devido às suas características, que trazem benefícios notáveis em várias áreas industriais. Sua capacidade de transferir calor e massa de maneira eficiente, além da baixa emissão de poluentes, são vantagens importantes. Essa tecnologia proporciona melhorias significativas em processos industriais. É fundamental compreender e analisar os fenômenos fluidodinâmicos presentes nesses sistemas, uma vez que isso pode contribuir para o aprimoramento de processos existentes e para a inovação de novas aplicações. O levantamento de dados experimentais se torna ferramenta essencial nesse contexto, já que por meio da coleta de dados reais, é possível obter informações fundamentais sobre o comportamento dos componentes de um leito fluidizado. Concentrou-se então, na execução de testes experimentais para posterior análise do comportamento dos componentes de um LFC em escala de laboratório, operando com um separador gás-sólido do tipo ciclone tangencial e aeração somente na câmara de alimentação de uma válvula loop seal, com variação da vazão de aeração e a mudança do inventário de sólidos. Para garantir a confiabilidade dos resultados, os experimentos foram conduzidos em duplicata, e todos eles em condições controladas, com parâmetros fixos, tais como a velocidade de fluidização e o diâmetro médio das partículas. A partir dos dados experimentais obtidos, realizou-se uma análise do comportamento dos perfis de pressão axial, valores de queda de pressão, fluxo de recirculação de sólidos e a eficiência de coleta do ciclone. A variação da vazão de aeração na faixa de 2,05 m³/h a 5,40 m³/h se mostrou mais impactante nos valores calculados da eficiência de coleta do ciclone. Já, a variação no inventário, de 3 kg e 5 kg, se mostrou na análise dos perfis de pressão, e também nas quedas de pressão nos componentes, com atenção especial para os componentes com maior presença de concentração de sólidos, tais como o standpipe e o riser ou coluna principal de fluidização. |
| Abstract: | The application of Circulating Fluidized Bed (CFB) is essential due to its characteristics, which bring notable benefits in various industrial areas. Its ability to efficiently transfer heat and mass, as well as low pollutant emissions, are important advantages. This technology provides significant improvements in industrial processes. It is crucial to understand and analyze the fluid-dynamic phenomena present in these systems, as it can contribute to the enhancement of existing processes and the innovation of new applications. The collection of experimental data becomes an essential tool in this context, as it allows obtaining fundamental information about the behavior of the components of a fluidized bed. The focus was then on conducting experimental tests for subsequent analysis of the behavior of the components of a CFB on a laboratory scale, operating with a tangential cyclone gas-solid separator and aeration only in the supply chamber of a loop-seal valve, with variations in the aeration flow rate and changes in the solid inventory. To ensure the reliability of the results, the experiments were conducted in duplicate, all under controlled conditions with fixed parameters such as fluidization velocity and average particle diameter. Based on the experimental data obtained, an analysis was performed on the behavior of axial pressure profiles, pressure drop values, solid recirculation flow, and cyclone collection efficiency. The variation in aeration flow rate in the range of 2.05 m³/h to 5.40 m³/h proved to have a greater impact on the calculated values of cyclone collection efficiency. On the other hand, the variation in the inventory, from 3 kg to 5 kg, was evident in the analysis of pressure profiles and pressure drops in the components, with special attention to components with higher solid concentration, such as the stanpipe and riser. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36930 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Mecânica |
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