Engenharia Mecânica

O estudo de sistemas térmicos engloba a análise de qualquer equipamento que transfere energia em forma de calor entre um ou mais corpos que podem ou não estar em contato direto. Dentro desse conceito os trocadores de calor são utilizados em variados ramos da indústria, em sua maioria para aquecimento de fluídos em processos industriais. Em alguns processos como no aquecimento do cimento asfáltico de petróleo (CAP) é necessária uma troca de calor realizada em duas fazes, onde primeiro uma máquina térmica é responsável por aquecer um fluído térmico realizando a primeira troca de calor. Posteriormente esse óleo aquecido troca calor com o produto, nesse caso o asfalto, cedendo calor e voltando para o início do processo de aquecimento. Na fabricação de CAP ele deve ser mantido a altas temperaturas ao entrar em contato com os agregados para permitir uma liga eficaz na mistura. Após ser resfriado até a temperatura ambiente se torna sólido com o objetivo de dar resistência mecânica necessária para o concreto asfáltico. Visando essa aplicação, esse trabalho tem como objetivo realizar o dimensionamento do sistema térmico de um aquecedor de óleo térmico aplicado ao processo de aquecimento do CAP. Para isso foi elaborado um roteiro de cálculo e projeto específico para essa aplicação, mas que também poderá servir de base para outras aplicações. A metodologia adotada é baseada em cálculos, usando o equacionamento necessário para obtenção dos resultados. Ao final, os resultados mostraram que o dispositivo estudado se mostrou apto para a aplicação desejada nas condições pré-determinadas. A potência liquida transferida para o óleo térmico resultou em 341,46 kW sendo que 78% dessa energia ocorre na primeira fase por conta da alta transferência de calor por radiação da chama, responsável por 52% da potência transferida em todo o trocador.