Comparação experimental da troca de calor em tanques equipados com serpentina helicoidal utilizando impulsores mecânicos radiais e axiais Marcilio Dias Lopes, Carlos Alberto Amaral Moino, Aldo Ramos Santos, Karina Tamião de Campos Roseno, Vitor da Silva Rosa, Deovaldo Moraes Junior

Abstract

Tanques com impulsores mecânicos são utilizados em todos os segmentos da indústria química e petroquímica, sendo as aplicações mais comuns: reatores, homogeneização de substâncias, solubilização de sólidos e dissolução de produtos. É comum que esses processos exijam uma operação de transferência de calor e, nesses casos, podem ser utilizadas serpentinas espirais ou helicoidais, camisas e defletores tubulares. Para cada operação envolvendo agitação e transferência de calor, existe um coeficiente global de transferência de calor que depende das propriedades físicas do fluido, da geometria do vaso, da fonte de calor, do tipo de impulsor e da rotação. Este trabalho teve como objetivo determinar experimentalmente as constantes da equação de Sieder-Tate para calcular o coeficiente de transferência de calor do filme externo de uma serpentina helicoidal em função de qual impulsor utilizado e comparar a eficiência térmica com dois impulsores utilizados. A unidade experimental consistiu basicamente de um tanque de 50 L, impulsores axiais e radiais e serpentina helicoidal. Foi utilizada água como fluido aquecedor. A vazão de água foi de 1,8 L/min e a temperatura de entrada foi de 62°C. A vazão do fluido frio foi de 1,0 L/min e a temperatura de entrada entre 29-45°C. A rotação variou entre 90-330 rpm. Os resultados permitem afirmar que a maior transferência de calor foi obtida utilizando o impulsor radial.