Dimensionamento termohidráulico de um trocador de calor casco e tubo: avaliação entre o método de Kern e Bell Delaware

Abstract

Trocadores de calor são equipamentos que visam transferir energia térmica de forma eficiente e econômica entre correntes de processos químicos, sendo muitas vezes empregados em plantas químicas, petroquímicas, refinarias e usinas de geração de energia. O principal objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento do dimensionamento termo-hidráulico de um trocador de calor casco e tubo, e a utilização dos métodos Bell-Delaware e de Kern, realizando a comparação entre eles para fornecer um embasamento teórico mostrando suas diferenças e quando usar cada método. Inicialmente, neste trabalho, realizou-se uma análise preliminar utilizando propriedades dos fluidos e dos materiais dos trocadores já pré-estabelecidas. Posteriormente, aplicou-se o método de Kern para determinar o coeficiente de transferência de calor do casco e sua perda de carga. Em seguida, empregou-se o método de Bell-Delaware para obter os mesmos parâmetros e fazer a comparação entre ambos os resultados, indicando o método que se apresenta mais próximo do trocador de calor real. Os resultados revelaram que, ao utilizar o método de Bell Delaware, houve uma diminuição da perda de carga em cerca de 22% em relação ao método de Kern.