Na última década, o mundo passou por uma transformação importante. O aumento do número de empresas e a globalização fizeram com que a concorrência obrigasse os diversos setores da indústria a aumentarem a produtividade e a qualidade para se manterem competitivos. Neste contexto, os sistemas de refrigeração proporcionam redução do tempo de ciclo em diversos processos de manufatura e, conseqüentemente, aumento de produtividade, maior confiabilidade, repetibilidade e qualidade do produto acabado. Diante desse cenário, fica evidente a importância de um estudo sobre refrigeração industrial. Neste trabalho é apresentado um estudo do projeto, dimensionamento e simulação de resfriadores de líquidos utilizados em refrigeração industrial. São analisados os principais aspectos relevantes ao projeto do sistema hidráulico e de refrigeração, além do dimensionamento dos principais componentes do equipamento. Após análise do projeto, são desenvolvidos modelos matemáticos para simulação do sistema de refrigeração em regime permanente. Os resultados de simulação são comparados com resultados obtidos em bancada experimental, verificando-se diferenças máximas de 3ºC na temperatura de evaporação, 2ºC na temperatura de condensação e 20% na capacidade efetiva de refrigeração. Adicionalmente, os resultados obtidos mostram que o equipamento não atinge a capacidade projetada e são propostas alterações no compressor e no condensador a ar. É sugerida a substituição do compressor, o aumento da área de troca do condensador e diminuição do número de aletas por polegadas para aumentar a vazão de ar. Por fim, o desenvolvimento do trabalho resulta em um programa de simulação de resfriadores de líquidos, que constitui importante ferramenta de análise e otimização. / In the last decade, the world passed trough an important transformation. The raise in the number of companies and globalization obligated the industry to increase production and quality to be competitive. This scene turns clear the importance of researches in the industrial refrigeration area. The cooling systems allow reduction in the manufacture time cycle, and consequently, rise in productivity, more reliability and quality of the final product. In this work, an analysis of the design, dimensioning and simulation of liquid chillers used for industrial refrigeration is presented. The main aspects of the hydraulic and refrigeration systems and the dimensioning of the components used in the equipment are analyzed. After the analysis of the project, a mathematical model of the system for simulation in equilibrium state is developed. The results of the simulations are compared with the data obtained during the tests and the maximum differences was 3ºC in the evaporating temperature, 2ºC in condensing temperature and 20% of cooling capacity. Additionally, the results show that the equipment hasn?t achieved the design capacity and changes were proposed in the compressor and air cooled condenser. The equipment has been tested and the data obtained has been compared with the simulation. It?s suggested to change the compressor for another model with higher capacity, to increase the heat exchange area and to reduce the number of fins in the air cooled condenser. Finally, the development of this work resulted in a simulation program of liquid coolers, very useful tool for analysis and optimization.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-12092007-150005 |
| Date | 20 March 2007 |
| Creators | Lopes, Marco Aurélio |
| Contributors | Tribess, Arlindo |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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