[pt] Um gerador de pasta de gelo foi desenvolvido para o
estudo experimental
de suas características de transferência de calor. Uma
das características
da pasta de gelo é que pode ser bombeada como qualquer
líquido. O
gerador de pasta de gelo é um evaporador, do tipo
trocador de calor de
superfície raspada com intensificação mecânica de
transferência de calor.
Foi estabelecida a influência de vários parâmetros na
transferência de calor
no gerador de pasta de gelo: a vazão mássica, a
velocidade de rotação do
raspador, a temperatura da parede na interface, a
temperatura de operação
da solução aquosa, entre outros. Estudou-se tanto a
transferência de calor
com ou sem mudança de fase. Utilizaram-se soluções
aquosas de etanol com
diferentes concentrações. A pasta de gelo era produzida
continuamente sem
acumulação no evaporador. O gerador era parte de um
sistema integral
contendo os seguintes componentes: o sistema de medição
da fração de gelo
on-line, através da medição da massa específica da pasta
de gelo; uma
bomba helicoidal de cavidade progressiva, que permitia
controlar a vazão,
por meio de um variador de freqüência; um aquecedor
elétrico, atuando
como carga térmica, com a possibilidade de variar a
capacidade desta carga
térmica e, com isto, o controle da temperatura de
operação do sistema; e o
sistema de aquisição de dados. Foi estabelecido um
modelo para determinar,
experimentalmente, o número de Nusselt e, por
conseguinte, o coeficiente
interno de transferência de calor da pasta de gelo.
Utilizou-se uma unidade
condensadora convencional, com R22 como fluido
refrigerante. A pasta
de gelo resultante era bombeada continuamente em um
circuito fechado,
assegurando o estudo de um fluido homogeneamente
distribuído, visto que o
circuito não permitia a acumulação de pasta de gelo. Os
sistemas de geração
de pasta de gelo apresentam potencial para reduzir
significativamente os
custos de capital inicial e operação, quando comparados
com tecnologias de
sistemas de termoacumulação estáticos de gelo ou
dinâmicos, como o ice
harvesting. / [en] An ice slurry generator for was developed for the
experimental study of its
heat transfer characteristics. One of the main
characteristic of ice slurry is
that it can be pumped as any liquid. The ice slurry
generator is an evaporator,
with mechanical heat transfer enhancement, by surface
scraping. The
dependence of several parameters on heat exchanger
performance was established.
They included: mass flow rate, scraped rotational
velocity, surface
temperature, solution operating temperature. Single and
two-phase flow was
studied. Aqueous ethanol solutions, of different
concentrations, were used.
Ice slurry was produced on a continuous basis. The
experimental apparatus
consisted of the heat exchanger itself, an on-line ice
mass fraction measurement
device, a helicoidal positive displacement variable flow
rate pump, an
electrical heater, the data acquisition system and a R22
condensing unit.
The ice slurry was pumped continuously on a closed
circuit, providing a
homogeneous fluid, as no accumulation of ice was possible.
Ice slurry systems
have the potential of significant reduction on capital and
maintenance
costs, when compared to traditional technologies, static
or dynamic, of ice
thermoaccumulation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:10513 |
| Date | 06 September 2007 |
| Creators | EPIFANIO MAMANI TICONA |
| Contributors | SERGIO LEAL BRAGA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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