Dimensionamento e Otimização de Trocadores de Calor de Casco e Tubos

As características de funcionamento do ciclo Rankine orgânico (ORC) permitem o aproveitamento de fontes renováveis de energia como a energia solar e até mesmo rejeitos térmicos de baixa temperatura. Contudo o dimensionamento dos equipamentos do ciclo raramente foi alvo desses estudos, muito embora a construção de novas plantas dependa desses modelos, sobretudo no que se refere aos trocadores de calor que são responsáveis por boa parte de custo do ciclo e os maiores responsáveis pela produção de irreversibilidades. Neste trabalho aborda o funcionamento do ORC e o dimensionamento de trocadores de calor de casco e tubos para operarem como aquecedor, evaporador e condensador no ciclo. Os resultados deste trabalho incluem estudo da influência do número de tubos e espaçamento das chicanas, arranjo de tubos, pressão na entrada da turbina e temperatura de estrangulamento, algumas das variáveis mais importantes no dimensionamento dos trocadores de calor de casco e tubos e ciclos térmicos, devido à sua influência no coeficiente global de transferência de calor, na perda de pressão nos tubos e casco e na eficiência do ciclo.