Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7609_1.pdf: 14071726 bytes, checksum: 0e3f2849d0fb35fc621c2150a7c2646a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Neste trabalho é estudado o comportamento de materiais alternativos como enchimento de torres de resfriamento. Foram utilizados os seguintes materiais: Bucha vegetal (Luffa Cylindrica), fibra de coco (Cocos nucifera Linnaeus), bobes e gargalos de garrafas PET. Para a investigação do desempenho desses materiais foi construída uma torre de resfriamento experimental, do tipo contra-corrente, constituída de carcaça formada por perfis de alumínio L e acrílico, recipiente de água em latão e distribuição de água através de tubos de PVC. O sistema também contou com difusores, ventilador axial de pás múltiplas e bomba centrífuga para circulação de água. Toda a torre foi construída em dimensões reduzidas, nos laboratórios do GET/DEMEC/UFPE (Grupo de Engenharia Térmica do Departamento de Engenharia Mecânica da UFPE). Para proceder às simulações necessárias, a torre dispõe de um dimmer para variação da velocidade do ventilador e de um by-pass para controle da vazão da bomba, além de duas resistências de 4400 W cada, para funcionar como carga térmica para a torre. As temperaturas foram indicadas por termopares tipo T e tipo K AWG-26. Foi utilizado um sistema de aquisição de dados baseado no Labview, com computador industrial PXI 1002 e placa de aquisição de dados NI 4351 da National Instruments. Foram analisados os efeitos da vazão mássica da água, da variação da vazão de ar e da carga térmica sobre os enchimentos em comparação a um enchimento padrão, tipo grades trapezoidais de polipropileno utilizado na indústria para águas tipo problemáticas . São apresentados resultados do efeito do tipo de enchimento sobre a capacidade de resfriamento (ΔT) e do approach da torre. O enchimento de grades trapezoidais apresentou o melhor desempenho com uma efetividade de 46,40%, seguido do Bobe com 40,30%, do PET com 33,61%, da Fibra de Côco com 27,8% e por fim a lufa com 20,97% para vazão de ar de 0.49m³/s e de água de 0.11 l/s. Um programa feito em Matlab, foi utilizado para calcular o NUT para cada enchimento. Concordando com os resultados experimentais, os enchimentos que obtiveram o maior NUT foram exatamente os que tiveram a maior eficiência. Com o NUT calculado, foi possível através do programa simular situações diferentes das obtidas nos experimentos, como variação da umidade relativa, variação da temperatura da água de entrada da torre, variação da temperatura de bulbo úmido. Para validar o programa, uma comparação entre os resultados experimentais e numéricos foi feita, dando um erro inferior a 0,01. Com isto, este programa mostrou-se uma ferramenta valiosa no projeto e simulação de torres de resfriamento de contra-fluxo utilizando os materiais alternativos utilizados neste projeto

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3891_1.pdf: 7362834 bytes, checksum: e06eae7c6f1fdca4d9f909561d397e4b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Em alguns processos industriais e de condicionamento de ar há a necessidade do resfriamento de equipamentos que geram certa quantidade de calor durante sua operação. O fluido geralmente utilizado para dissipar esse calor gerado é a água, devido às suas características físicas (alto calor especifico, baixa viscosidade, alta condutividade térmica e alta densidade), além da facilidade de obtenção, baixo custo e além de sua atoxidade. Uma Torre de Resfriamento de água é um equipamento que utiliza processos de evaporação e transferência de calor para resfriar a água, a qual é aspergida sobre um enchimento que tem a finalidade de aumentar a área de contato entre o ar e a água. Os materiais comumente empregados nos enchimentos de torres de resfriamento são os sarrafos de madeira, plástico e a fibra de vidro. O tipo de enchimento influencia bastante no preço de uma torre de resfriamento, podendo ser responsável por até 40% do custo total de uma torre. Nesta dissertação, o enfoque é dado na avaliação de enchimentos de fios e gargalos de garrafas PET, com as seguintes configurações: dois arranjos para fios e dois arranjos de gargalos. Os resultados foram comparados com dois enchimentos comerciais, fabricados pela ALPINA: o enchimento industrial do tipo corrugação vertical off-set e o enchimento de grades trapezoidais. Foi construído um protótipo de uma torre de resfriamento em contracorrente e analisados os efeitos da temperatura de entrada da água, da vazão de ar e da vazão de água sobre a eficiência da torre, para os tipos de enchimento acima citados. Os resultados indicam que os enchimentos testados apresentaram resultados satisfatórios para serem utilizados como enchimentos de torres de resfriamento. Uma simulação numérica através do software EES (Engineering Equation Solver) foi conduzida mostrando boa concordância com os dados experimentais

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-06T16:01:46Z No. of bitstreams: 2 Tese Andrezza.pdf: 4845153 bytes, checksum: 47e881f34d8540a08b0e94f8c15e4194 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T16:01:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Andrezza.pdf: 4845153 bytes, checksum: 47e881f34d8540a08b0e94f8c15e4194 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / FACEPE e REUNI / As torres de resfriamento são equipamentos comumente usados para dissipar o calor produzido em unidades de geração de energia elétrica, centrais condicionadoras de ar a partir de água gelada e de processos industriais. Essas quantidades de calor geradas devem ser permanentemente removidas do processo, a fim de manter o correto padrão dos parâmetros de funcionamento. Nesses equipamentos, a água a ser arrefecida é aspergida sobre um material de extensa área superficial, chamado enchimento. Ao escorrer pelo enchimento, a água entra em contato com o ar, cedendo-lhe calor. Atualmente, as torres de resfriamento comerciais possuem enchimento de material plástico, especialmente desenvolvido para essa aplicação. Neste trabalho foram testados materiais alternativos para o enchimento de torres de resfriamento; foi testada a viabilidade do uso da fibra de coco, da casca de coco e de garrafas PET (PoliTereftalato de Etileno), além de enchimentos que misturaram esses materiais. A partir dos dados experimentais avaliados, conclui-se que os enchimentos alternativos têm um bom potencial como material de enchimento, apresentando boa eficiência comparada com o enchimento comercial usado como referência, chegando a resfriar a água de entrada da torre em até 8 K. Desse modo, concluiu-se que os enchimentos analisados podem se tornar uma alternativa viável para torres de resfriamento, além de diminuir a poluição ambiental pela utilização de materiais reciclados e recicláveis. Uma simulação numérica através do software EES (Engineering Equation Solver) foi realizada, obtendo-se os Números de Unidades de Transferência (NUT) para cada enchimento testado. Os dados numéricos foram comparados com os dados experimentais, obtendo-se uma boa concordância. Esse programa pode ser usado para simular o funcionamento de uma torre de resfriamento contracorrente com diferentes tipos de enchimentos, para diferentes condições psicrométricas

[pt] O crescimento microbiológico em águas de sistemas de resfriamento pode resultar na formação de biofilme, o qual pode causar problemas de biocorrosão, perdas de carga em tubulações, redução de taxa de transferência de calor e obstrução de fluxo. Os principais e tradicionais biocidas utilizados no controle microbiológico de águas de resfriamento são os compostos à base de cloro. Entretanto, nos últimos anos o ácido peracético tornou-se uma alternava aos compostos clorados, uma vez que este biocida deixa como resíduo apenas o acetato o qual é biodegradável e não forma subprodutos organoclorados. Este trabalho analisou a aplicação do ácido peracético comparando-o com o hipoclorito de sódio no controle microbiológico e na corrosividade de materiais, empregando uma árvore de teste em escala de laboratório. Foi investigada a taxa de corrosão dos materiais metálicos de aço carbono, cobre e aço inoxidável, além da efetividade na redução da contagem bacteriana. Os experimentos foram realizados em condições de fluxo turbulento, pH 8 e temperatura de 32 C empregando uma água de estudo real, carregada de matéria orgânica (DQO = 350 mg/L). As concentrações usadas de ácido peracético foram 0,75; 1,0 e 3,0 mg/L e de hipoclorito de sódio foram 1,0 e 3,0 mg/L. O ácido peracético na concentração de 3,0 mg/L reduziu a carga bacteriana de 1,5x10 (elevado a 5) UFC/mL para 5,24x10 (elevado a 3) UFC/mL. Comparado ao hipoclorito de sódio, o ácido peracético foi menos corrosivo para o aço carbono em todas as concentrações. Na concentração de 1,0 mg/L a taxa de corrosão do cobre em ácido peracético foi menor do que na solução de hipoclorito de sódio. Já na concentração de 3,0 mg/L ocorreu o inverso. Não foi observada corrosão significativa no aço inoxidável para os biocidas estudados. / [en] Microbiological growth in cooling systems water may result in biofilm formation, which can cause problems of bio-corrosion, pressure drop in the pipes, reduction of heat transfer rate and flow obstruction. The main and traditional biocides applied in microbiological control of cooling waters are the chlorine based compounds. However, in recent years, peracetic acid has become an alternative to chlorinated compounds, since this biocide leaves as residue only the acetate, which is biodegradable and does not form chlorinated organic byproducts. This work analyzed the application of peracetic acid comparing to sodium hypochlorite in the microbiological control and material corrosivity using a laboratory scale test tree. The corrosion rate of carbon steel, copper and stainless steel alloys in addition to the effectiveness in reducing the bacterial count. The experiments were carried out under conditions of turbulent flow, pH 8 and temperature of 32 C using a real industrial test water loaded with organics (COD = 350 mg/L). Peracetic acid concentrations used were 0.75, 1.0 and 3.0 mg/L and sodium hypochlorite were 1.0 and 3.0 mg/L. Peracetic acid at the concentration of 3.0 mg/L decreased the bacterial load from 1.5x10 (raised to 5) UFC/mL to 5.24x10 (raised to 3) UFC/mL. Peracetic acid compared to sodium hypochlorite was less corrosive to carbon steel at all concentrations. At the concentration of 1.0 mg/L the corrosion rate of copper in peracetic acid was lower than in sodium hypochlorite solution. At the concentration of 3.0 mg/L, the reverse occurred. No significant corrosion was observed in stainless steel for the biocides studied.

Neste trabalho foi realizada a modelagem fenomenológica do desempenho de uma torre de resfriamento de água e de um sistema de duas torres de resfriamento em série, com temperatura de água de entrada de até 65 ºC. Verificou-se a validade do modelo através de comparação dos resultados previstos com os obtidos em ensaios em uma unidade piloto. Em seguida, através de simulação matemática, a partir do modelo desenvolvido, foi feito o estudo de diversos casos de aplicação. Estudou-se a influência das principais variáveis de operação (vazão de ar, vazão de água e temperatura de bulbo úmido) no desempenho de torres de resfriamento acopladas (em série e em paralelo) e no custo operacional. Verifica-se que a variável de maior influência é a vazão de água que circula pela torre. / This is a study about the phenomenological modeling of the performance of a water cooling tower and a system of two cooling towers in series, with water temperature input up to 65°C. The validity of model was verified by comparing the expected results with those obtained in tests on a pilot plant. After this, through a mathematical simulation, based on the model developed, several cases of application were analyzed. It was studied the influence of main operating variables (air flow, water flow and wet bulb temperature) on the performance of couples cooling towers (in series and parallel) and on operational cost. It was verified the most influential variable is the water flow rate through the tower.

Neste trabalho foi realizada a modelagem fenomenológica do desempenho de uma torre de resfriamento de água e de um sistema de duas torres de resfriamento em série, com temperatura de água de entrada de até 65 ºC. Verificou-se a validade do modelo através de comparação dos resultados previstos com os obtidos em ensaios em uma unidade piloto. Em seguida, através de simulação matemática, a partir do modelo desenvolvido, foi feito o estudo de diversos casos de aplicação. Estudou-se a influência das principais variáveis de operação (vazão de ar, vazão de água e temperatura de bulbo úmido) no desempenho de torres de resfriamento acopladas (em série e em paralelo) e no custo operacional. Verifica-se que a variável de maior influência é a vazão de água que circula pela torre. / This is a study about the phenomenological modeling of the performance of a water cooling tower and a system of two cooling towers in series, with water temperature input up to 65°C. The validity of model was verified by comparing the expected results with those obtained in tests on a pilot plant. After this, through a mathematical simulation, based on the model developed, several cases of application were analyzed. It was studied the influence of main operating variables (air flow, water flow and wet bulb temperature) on the performance of couples cooling towers (in series and parallel) and on operational cost. It was verified the most influential variable is the water flow rate through the tower.

Neste trabalho, foi estudado o desempenho de um sistema constituído de torres de resfriamento e a sua integração em uma planta industrial de hidrogenação de butadieno. Caracterizou-se o desempenho das torres de resfriamento com base em um modelo fenomenológico, cujos parâmetros foram obtidos a partir da medição de variáveis operacionais reais. O processo de hidrogenação foi configurado em um simulador de processos, sendo o caso base estabelecido nas condições de projeto. Elaborou-se um módulo específico referente às torres de resfriamento, que foi integrado ao processo configurado no simulador. Em seguida, analisaram-se as interações das condições operacionais da torre de resfriamento no desempenho do processo industrial. / In the present work, the performance of a system composed of a cooling tower integrated in butadiene hydrogenation plant was studied. An experimental investigation was made to characterize the cooling towers based on a phenomenological model and in real process conditions. The hydrogenation process was configured on a process simulator and design specifications were considered as base case. A cooling tower module was developed and integrated to the process simulator. The interaction of the cooling tower system and the plant operation was investigated.

Neste trabalho, foi estudado o desempenho de um sistema constituído de torres de resfriamento e a sua integração em uma planta industrial de hidrogenação de butadieno. Caracterizou-se o desempenho das torres de resfriamento com base em um modelo fenomenológico, cujos parâmetros foram obtidos a partir da medição de variáveis operacionais reais. O processo de hidrogenação foi configurado em um simulador de processos, sendo o caso base estabelecido nas condições de projeto. Elaborou-se um módulo específico referente às torres de resfriamento, que foi integrado ao processo configurado no simulador. Em seguida, analisaram-se as interações das condições operacionais da torre de resfriamento no desempenho do processo industrial. / In the present work, the performance of a system composed of a cooling tower integrated in butadiene hydrogenation plant was studied. An experimental investigation was made to characterize the cooling towers based on a phenomenological model and in real process conditions. The hydrogenation process was configured on a process simulator and design specifications were considered as base case. A cooling tower module was developed and integrated to the process simulator. The interaction of the cooling tower system and the plant operation was investigated.