Engenharia Mecânica

Autoclaves hospitalares a vapor são equipamentos que realizam esterilização de materiais hospitalares, para utilização em procedimentos em áreas de risco no corpo de um paciente. Para esterilização é utilizando vapor saturado em temperaturas e pressões pré-determinadas, de acordo com o tipo de material que está passando pelo processo. Estas temperaturas podem ser de 121 °C ou 134 °C, e pressões de 210 kPa e 310 kPa, respectivamente. Para isto, a autoclave é dotada de um gerador de vapor com resistências elétricas, que recebe água de osmose reversa em temperatura ambiente, realizando o aquecimento da mesma até a temperatura de trabalho da autoclave. Durante os ciclos de esterilização, o vapor saturado condensa devido a troca térmica que ocorre no processo, e é eliminado através do sistema de purga da máquina. Estes rejeitos se apresentam em temperaturas elevadas e são descartados para uma rede de esgoto dedicada do hospital. Pensando em reaproveitar este rejeito do equipamento, este trabalho propõe o desenvolvimento e construção de um trocador de calor, e instalação em uma autoclave de um hospital da região do Valo dos Sinos. Este trocador de calor deve realizar o pré-aquecimento da água de osmose e entregar para o gerador de vapor a água pré-aquecida, em temperatura superior a ambiente. Para testar o trocador de calor foram realizados seis ciclos de esterilização pré determinados, visando realizar uma avaliação do desempenho da autoclave, com e sem o trocador de calor. Os três primeiros ciclos foram realizados para avaliar a capacidade de elevação de temperatura da água de osmose, e também para medição do consumo de energia elétrica durante os ciclos, sem o trocador de calor instalado na autoclave para alimentação do gerador de vapor. Os três últimos ciclos foram realizados para comparação do consumo energético, com o trocador de calor alimentando o gerador de vapor da autoclave, em relação aos três primeiros ciclos. Assim, com os resultados obtidos, verificou-se que o trocador de calor foi capaz de aquecer a água de osmose reversa até 90 °C, se mostrando eficiente para o processo, fazendo com que o consumo de energia elétrica para o aquecimento de água fosse inferior ao requerido normalmente.