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Metodologia de projeto térmico de um trocador de calor duplo tubo

In the food industry, especially the meat industry, the generation of animal waste is one of the main concerns. It is estimated that more than half of the mass of the slaughtered animal becomes tailings. In view of this, the animal recycling industry gained prominence, employing technological equipm...

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Autor principal:	Ronchi, Guilherme Venturi
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2023
Assuntos:	Permutadores térmicos Termodinâmica Engenharia mecânica Heat exchangers Thermodynamics Mechanical engineering CNPQ::ENGENHARIAS
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30453
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spelling	riut-1-304532023-01-27T06:06:58Z Metodologia de projeto térmico de um trocador de calor duplo tubo Thermal project of a double pipe heat exchanger Ronchi, Guilherme Venturi Dalmas, Sergio Dalmas, Sergio Ramalho, Denise Alves Silva, Carla Dantas da Permutadores térmicos Termodinâmica Engenharia mecânica Heat exchangers Thermodynamics Mechanical engineering CNPQ::ENGENHARIAS In the food industry, especially the meat industry, the generation of animal waste is one of the main concerns. It is estimated that more than half of the mass of the slaughtered animal becomes tailings. In view of this, the animal recycling industry gained prominence, employing technological equipment, automating processes and obtaining globally recognized certifications. Studies show that virtually all animal waste can be reused. Fats, gelatins and flours are examples of products obtained by recycling. In obtaining flours, one of the steps requires the cooling of cola water, a multiphase fluid that contains protein, fats and water. In this sense, adequate cooling, minimizing the risks of contamination inherent in this industry, the design of heat exchangers (HE) are essential. A proper design of a HE, satisfying process requirements, in addition to guaranteeing the operation of the industry, can minimize costs. Thus, the present work consists of the design of a double tube HE (DPHE), using the concepts of machine design methodology and, focusing on thermal and fluid dynamics analyses. In view of this proposal, the study aims to present the main stages of product design, from problem identification, to obtaining the layout and detailing the production procedures. To apply the machinery design methodology, a case study of an animal recycling line was presented. From mathematical models and expertise in the area, a DPHE was developed presenting all the necessary considerations during the design phase. Note that during the project, some limitations were encountered. Among them, we mention the need for multidisciplinary teams, commercial and technical restrictions, among others. It is concluded that the use of machine design methodologies guarantees a structured planning of all activities throughout the project. Na indústria alimentícia, em destaque a indústria produtora de carne, a geração de rejeitos ani-mais é uma das principais preocupações. Estima-se que mais da metade da massa do animal abatido se torne rejeito. Diante disso, a indústria de reciclagem animal ganhou destaque, au-tomatizando processos e obtendo certificações reconhecidas mundialmente. Estudos revelam que praticamente todo o rejeito animal pode ser reaproveitado. Gorduras, gelatinas e farinhas são exemplos de produtos obtidos pela reciclagem. Na obtenção de farinhas, uma das etapas requer o resfriamento da água de cola, um fluido multifásico que contém proteína, gorduras e água. Nesse sentido, o projeto de trocador de calor (TC) é imprescindível para o arrefecimento adequado em muitos equipamentos desta indústria, inclusive devido a minimização dos riscos de contaminação a ela inerentes. Um projeto de um TC, satisfazendo requisitos do processo, além de garantir o funcionamento da indústria, pode minimizar custos. Dessa forma, o presente trabalho consiste no projeto de um TC do tipo duplo tubo (TCDT), utilizando os conceitos de metodologia de projeto de máquinas e, focando nas análises térmica e fluidodinâmica. Em vista dessa proposta, o estudo visa apresentar as principais etapas do projeto de produtos, desde a identificação do problema, até a obtenção do leiaute e o detalhamento dos procedimentos de produção. Para aplicar a metodologia de projeto de máquinas, um estudo de caso de uma linha de reciclagem animal foi apresentado. A partir de modelos matemáticos e perícia na área, desenvolveu-se um TCDT apresentando todas as considerações necessárias durante a fase de projeto. Note-se que durante o projeto, algumas limitações foram encontradas, dentre elas, citam-se a necessidade de equipes multidisciplinares, restrições comerciais e técnicas, entre outras. Conclui-se que o emprego de metodologias de projeto de máquinas garante um planejamento estruturado de todas as atividades ao longo do projeto. 2023-01-26T11:33:43Z 2023-01-26T11:33:43Z 2022-11-23 bachelorThesis RONCHI, Guilherme Venturi. Metodologia de projeto térmico de um trocador de calor duplo tubo. 2022. 60 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30453 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Guarapuava Brasil Engenharia Mecânica UTFPR
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