Author(s): Soares, Susana Andreia Carvalho Vilaça
Date: 2009
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/2735
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
Subject(s): Tinturaria têxtil; Efluentes; Água do rio; Permutador placas; Textile dyeing; Effluent; River’s water; Plate heat exchanger
Foram utilizados como elemento principal de estudo, os efluentes líquidos dos processos industriais da ENDUTEX, Tinturaria e Acabamento de Malhas, S. A. localizada no município de Caldas de Vizela, distrito de Braga. O estudo foi realizado na empresa devido ao interesse da mesma em poder reaproveitar o calor libertado nos efluentes para aquecimento de parte da água captada no rio de Vizela. O objectivo do trabalho consiste no dimensionamento de um permutador de calor que permita satisfazer o interesse da empresa, assim como, um estudo económico relativo aos custos envolventes. Com o intuito de concretizar os objectivos propostos foram realizadas visitas semanais à empresa para se proceder ao levantamento de dados e para a realização de amostragens do efluente para posterior caracterização. Depois de efectuado o dimensionamento do permutador de placas para diferentes caudais e temperaturas dos fluidos, frio (água do rio) e quente (efluentes), concluiu-se que as condições mais rentáveis correspondiam a um caudal de fluido frio de 17 m3/h em que a temperatura de entrada e de saída no permutador seria de 14 ºC e 48 ºC, respectivamente. O caudal de fluido quente seria de 20 m3/h, sendo a temperatura de entrada e de saída no permutador de 62 ºC e 33,1 ºC, respectivamente. Como resultado do dimensionamento obteve-se um permutador de placas com 167 placas em que o coeficiente global de transferência de calor (U) é de 726,9 W/m2ºC, a área projectada de 55,7 m2 e a queda de pressão de 0,904 KPa. Foi consultada a empresa ARSOPI-THERMAL para verificação das características dos permutadores existentes no mercado. No entanto, para as mesmas condições foi sugerido um permutador com 31 placas em que o coeficiente global de transferência de calor (U) é de 6267 W/m2ºC, a área projectada de 7,39 m2 e a queda de pressão de 76 KPa. A diferença verificada nos resultados apresentados pode ter origem na utilização de diferentes expressões no cálculo do coeficiente pelicular de transferência de calor (h) e pelo facto da ARSOPI desprezar o factor de sujamento no seu dimensionamento Na análise económica do projecto é de referir que para o arranque do projecto foi feito o levantamento das necessidades de investimento, situando-se este num valor total de 9640€, sendo o investimento financiado apenas por capitais próprios. O prazo de recuperação do investimento (Pay Back Period) é de cerca de 2 meses.
Liquid effluents discharged by industrial processes of ENDUTEX, Dyeing and Finishing of Textiles S.A, were used as the main subject of this study. This company located at municipality of Guimarães, district of Braga, is interested in being able to reuse the heat released by it’s effluents to heat the water captured from river Vizela, used by the factory. The major aim of this study consists in dimensioning a heat exchanger capable of achieving this objective as well as an economic study of surrounding costs. In order to achieve the proposed targets, weekly visits were made to the factory, in order to proceed with data collection, and to take samples of produced effluents for further characterization. After scaling out a plate heat exchanger for different flow rates and several fluid temperatures, cold fluid (river’s water) and hot fluid (effluents), it was conclude that the most profitable operating conditions, correspond to a cold fluid flow of 17 m3/h (inlet temperature = 14ºC, outlet temperature = 48ºC), and hot fluid flow of 20 m3/h (inlet temperature = 62ºC, outlet temperature = 33,1ºC). The projected heat exchanger comprises 167 plates with a heat transfer global coefficient of (U) equal to 726,9 W/m2ºC, with a projected area of 55,7 m2 and a pressure drop of 0,904 KPa. By this time was consulted a equipment supplier (ARSOPI-THERMAL), that suggest for the same operating conditions a heat exchanger with only 31 plates with a heat transfer global coefficient (U) of 6267 W/m2ºC, and projected area of 7,39 m2 with pressure drop of 76 KPa. The difference between the results presented may have originated in the use of different expressions in the calculation of heat transfer pellicular coefficient (h) and because the company ARSOPI didn´t consider the factor fouling in your sizing. Economical analysis conclude for the starting process an amount of 9640 €, with an investment financed only by equity. The term of payback period is about 2 months.
