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PRH-PB203 EQUIPAMENTOS/PETROBRAS

O processo de transferência de calor e massa dentro de um absorvedor tubular em espiral de Brometo de Lítio-Água (LiBr/H2O), resfriado com água em contracorrente, foi simulado usando um modelo matemático não linear. Para a simulação criou-se um programa em Matlab, usando o método numérico iterativo. Na calibração da malha física foram utilizadas condições de trabalho do absorvedor e o coeficiente de transferência de massa efetivo, Kef, obtidos da literatura. O coeficiente de transferência de calor global, U, foi calculado usando a resistência térmica global dentro do absorvedor. Para o cálculo do coeficiente de transferência de massa e de calor da interface solução-vapor se utilizaram correlações de analogia de transferência de calor e massa. As distribuições da temperatura e concentração da solução de LiBr/H2O, e a temperatura da água de resfriamento ao longo do comprimento do absorvedor foram determinadas utilizando o programa desenvolvido e os resultados obtidos apresentaram uma boa concordância quando comparados com dados reportados na literatura. Finalmente, foi analisada a influência da variação de alguns dos parâmetros, tais como temperatura e vazão de entrada da água de resfriamento, comprimento do absorvedor e material do tubo absorvedor dentro do absorvedor utilizando o programa desenvolvido. Os resultados obtidos mostraram que o programa desenvolvido permite predizer o comportamento do processo de transferência de massa e calor dentro do absorvedor em espiral de LiBr/H2O, além de representar uma ferramenta para o dimensionamento e/ou otimização deste componente.

The mass and heat transfer process in a spiral tubular absorber of the Water/Lithium Bromide (LiBr/H2O), cooled with in counter-current, was simulated using a nonlinear mathematical model. For the simulation was developed a program in Matlab, using the iterative numerical method. For the calibration of physical mesh were used absorber working condition and effective mass transfer coefficient, Kef, obtained from the literature. The global heat transfer coefficient, U, was calculated using the global thermal resistance within the absorber. For the calculation of the mass and heat transfer coefficient of the interface vapor-solution are used analogy correlations of mass and heat transfer. The temperature distribution and concentration of LiBr/H2O, and the cooling water temperature along of the length of the absorber were determined using the program developed, and the result obtained showed good agreement when compared to the data reported in the literature. Finally, the influence of the variation the some parameters were analyzed, such as inlet temperature and mass flow of cooling water, length of the absorber and material absorber tube within the absorber using the developed program. The result obtained showed that this program allowed to predict the behavior of the mass and heat transfer process in the absorber spiral of the LiBr/H2O, also represents a tool for the design and/or optimization of this component.