Sistema de Reaproveitamento de vapor vegetal
Por: lucio240 • 29/5/2018 • Trabalho acadêmico • 1.350 Palavras (6 Páginas) • 246 Visualizações
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LUCILO WAGNER RATIER ACHAR
Sistema de reaproveitamento de vapor vegetal utilizando bomba de calor
CAMPO GRANDE MS
2016
LUCILO WAGNER RATIER ACHAR[pic 2]
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Sistema de reaproveitamento de vapor vegetal utilizando bomba de calor
Projeto apresentado ao Curso de engenharia mecânica da Instituição centro universitário Anhanguera de Campo Grande MS como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em engenharia mecânica.
Orientador: Victor Cestari Neto
CAMPO GRANDE MS
2016
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 3
2. OBJETIVOS 4
3. JUSTIFICATIVA 5
4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 6
5. METODOLOGIA 7
6. CRONOGRAMA DE DESENVOLVIMENTO 10
7. REFERÊNCIAS 11
- INTRODUÇÃO
. Utiliza-se vapor d’água amplamente nas indústrias, pois é capaz de transportar e armazenar grandes quantidades de energia em volumes e massas reduzidas, além da água ser abundante na natureza.
Entretanto, para gerá-lo é necessário fornecer calor ou trabalho à água no estado líquido. Quanto maior a temperatura inicial da água, menor será a quantidade de calor necessária para sua mudança de fase.
Para a geração do vapor na bomba de calor, aproveita-se o calor já existente no fluido de trabalho, apenas aumentando sua pressão, fazendo com que haja um aumento em sua temperatura e tal processo envolve grandes quantidades de potência.
Dentre as vantagens da utilização do vapor de água, destacam-se:
- Vapor saturado tem a grande vantagem de manter a temperatura constante durante a condensação a pressão constante;
- A pressão de condensação do vapor saturado controla indiretamente a temperatura dos processos.
O controle de pressão, por ser um controle mecânico de ação direta, é conseguido muito mais facilmente que o controle direto da temperatura;
- Não é vantajoso utilizar-se vapor superaquecido para processos de aquecimento a temperaturas mais altas, já que perderíamos a facilidade de controle de temperatura e diminuiríamos drasticamente a disponibilidade de energia por unidade de massa ou volume de vapor.
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- OBJETIVOS
Tendo como premissa um equipamento capaz de realizar a compressão de forma que uma menor quantidade de potência seja necessária para tornar o calor aproveitável, a energia necessária para o funcionamento da bomba de calor deve ser menor que a energia aproveitada.
Desenvolveu-se a proposta visando estudar a viabilidade de um compressor não adiabático (permitindo trocas de calor), possibilitando o aumento de pressão com um menor consumo de energia, onde o fluido seria comprimido seguindo aproximadamente a linha de saturação.
A presente proposta de projeto tem como idealidade a realização dos seguintes objetivos:
Estudar, modelar e simular um compressor, ou outro equipamento, que possibilite de forma viável o aproveitamento da energia contida no vapor saturado.
Utilizando como base um evaporador de múltiplos estágios, que é utilizado em toda indústria de açúcar e álcool, houve a idéia de estudar e dimensionar um compressor, visando um melhor aproveitamento do vapor em seu último estágio.
Ao final do último estágio do evaporador, obtém-se vapor saturado a temperatura de aproximadamente 60ºC, sendo que o calor contido no mesmo é pouco aproveitado devido à sua baixa temperatura.
Um processo de compressão poderia torná-lo aproveitável, entretanto, a energia necessária para realizar a compressão inviabiliza economicamente o processo.
- JUSTIFICATIVA
A proposta do meu projeto tem como finalidade, estudar, modelar e simular um compressor, ou outro equipamento que possibilite de uma forma viável o aproveitamento da energia contida no vapor saturado, utilizando como base um evaporador de múltiplos estágios.
Um processo de compressão poderia torná-lo aproveitável, entretanto a energia necessária para realizar a compressão inviabiliza economicamente o processo.
Como nas indústrias são utilizado amplamente o vapor d´água,devido a facilidade de transporte e armazenamento volume e massas reduzidas, ,houve a idéia de estudar e dimensionar um compressor visando melhorar o aproveitamento do vapor.
- . FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Segundo MORAN, M e SHAPIRO, H(2009), na termodinâmica, considera-se que a variação da energia total de um sistema é composta de três contribuições macroscópicas. Uma é a variação da energia cinética, associada ao movimento do sistema como um todo em relação a um sistema de eixos coordenados externo. Outra é a variação da energia potencial gravitacional, associada á posição do sistema como um todo no campo gravitacional terrestre. Todas as outras variações de energia de eixos.
- METODOLOGIA
Análise termodinâmica.
Como os pontos conhecidos são apenas a temperatura antes de compressor, vapor saturado á 60°C, e após este, vapor saturado á 100°C, foi mesmo necessário seguir o seguinte procedimento.
Numerou-se as fases do ciclo de compressão de 1 a 8.
O ponto``1´´ corresponde á entrada no compressor, o ponto ``2´´ á saída do compressor, segui pela entrada no condensador,saída do condensador,entrada na válvula de expansão, o ponto ``5´´ refere-se a uma compressão isentrópica saindo da primeira coordenada, o sexto possui mesma entropia que o segundo ponto, o sétimo é uma compressão considerando a eficiência isentrópica do compressor, o último é uma compressão de vapor mais líquido considerando a eficiência isentrópica do compressor de anel líquido.
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