MANUAL DA TORRE ARREFECIMENTO
Novembro de 2011
Torre
Arrefecimento
Índice
1.
Regras básicas na realização da experiência ................................................................
.................................................. 2
2.
Objectivos das experiências................................................................................................
experiências
........................................... 3
3.
Descrição do equipamento ................................................................................................
............................................ 4
3.1.
Torre Arrefecimento ................................................................................................
................................
................................................... 5
3.2.
Pulverizadores de água ................................................................................................
............................................... 5
3.3.
Ventiladores de insuflação de ar................................................................................................
ar
................................. 6
3.4.
Dispositivos
vos de regulação de caudal de ar ................................................................
.................................................. 7
3.5.
Bomba circuladora de água ................................................................................................
........................................ 8
3.6.
Resistências de aquecimento de água ................................................................
........................................................ 9
3.7.
Quadro eléctrico e de controlo ................................................................................................
................................... 9
3.8.
Sistema de aquisição de dados ................................................................................................
................................... 9
3.8.1.
Medição de temperaturas da água ................................................................
.................................................... 9
3.8.2.
Medição do caudal da água ...............................................................................................
............................... 9
3.8.3.
Medição do caudal do ar ................................................................................................
.................................. 10
3.8.4.
Medição de temperatura e humidade do ar ................................................................
.................................... 11
Índice de Figuras
FIGURA 1 - VISTA GERAL TORRE ARREFECIMENTO
AR
FIGURA 2 - TOPO DA TORRE DE ARREFECIMENTO
ARR
FIGURA 3 - VENTILADORES DE INSUFLAÇÃO
INSU
DE AR
FIGURA 4 - REGULADORES DE CAUDAL
CAUDA
FIGURA 5 - CONTADOR VOLUMÉTRICO ÁGUA
FIGURA 6 - MULTIFUNÇÃO KIMO
4
6
7
8
10
11
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Torre
Arrefecimento
1. Regras
egras básicas na realização da experiência
1. Antes de iniciar qualquer trabalho no laboratório, deve ler as instruções fornecidas
para cada aparelho.
2. Não deverá realizar a experiência sozinho.
3. Antes de iniciar o funcionamento da instalação deverá tomar conhecimento do
modo de paragem em caso de emergência.
4. A Torre de Arrefecimento só deverá
á funcionar se o depósito inferior e estiver
abastecido de água.
5. Só deverão ser ligadass as resistências eléctricas de aquecimento da água depois
de todo o circuito estar purgado (todas as tubagens cheias com água).
6. Só deverão ser ligados os ventiladores se estiverem instaladas as condutas de ar.
7. A Torre de arrefecimento deverá ser colocada em funcionamento
preferencialmente no exterior, de modo a evitar condensações nas paredes.
8. Ao trabalhar no ajuste de componentes da torre de arrefecimento esta deve-se
encontrar sempre sem tensão eléctrica.
9. Antes de executar as medições experimentais, deve saber exactamente quais os
resultados experimentais que lhe interessam para realizar os trabalhos, e como os
vai obter.
10. Deverá ser cuidadoso
doso quando utiliza a torre de arrefecimento.
11. Utilize a torre de arrefecimento única e exclusivamente para o fim a que se destina.
12. Não exceda as condições máximas
máximas de operação da torre de arrefecimento
especificadas nos catálogos: temperatura, pressão, velocidade, etc.
13. Se verificar algo de anormal na utilização da torre de arrefecimento,
arrefecimento não hesite em
comunicar ao supervisor
superviso do laboratório.
14. Certifique-se que desligou
igou a torre de arrefecimento da fonte de tensão quando
acabou o seu trabalho.
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Torre
Arrefecimento
2. Objectivos das experiências
•
Determinação da massa
m
de água evaporada através do bala
anço mássico e
comparação com o valor medido.
•
Determinação da capacidade
c
térmica da torre.
•
Determinação do de
esempenho da torre para diferentes caudais de ar.
•
Determinação do desempenho
d
da torre para diferentes temperraturas de bolbo
húmido do ar.
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Torre
Arrefecimento
3. Descrição do equipamento
O equipamento é constituído pelos seguintes componentes:
•
Torre arrefecimento
•
Pulverizadores de água
•
Ventiladores de Insuflação de ar
•
Dispositivos de regulação de caudal de ar
•
Bomba de circulação de água
•
Resistências de aquecimento de água
•
Quadro Eléctrico e de controlo
•
Sistemas de medição e aquisição de dados
Figura 1 - Vista Geral Torre Arrefecimento
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Torre
Arrefecimento
3.1.
Torre Arrefecimento
A torre de arrefecimento do ISEP, com base em torres de arrefecimento já
existentes no mercado. Contudo, grande parte das torres de arrefecimento espalhadas
pelas empresas portuguesas aumentam a área de transferência de calor entre a água
e o ar à custa de um miolo de favos, enquanto que nesta torre se pulveriza a água
para o mesmo efeito.
A construção é em chapa galvanizada e em painéis de chapa termolacada tipo
t
sandwich, sendo a parede posterior em acrílico para permitir a visualização da queda
das gostas de água.
A torre de arrefecimento, assim como os vasos de aquecimento de água,
dispõem de rodízios com travão para fácil movimentação da instalação.
3.2.
Pulverizadores
izadores de água
A água é aspergida na parte superior da torre, acumula-se
acumula se no fundo da torre de
onde é novamente bombeada para os pulverizadores em cima, logo o fluxo é
descendente. A pulverização da água é feita por uma estrutura colocada no topo da
torre
e com um total de 54 pulverizadores, como podemos ver na figura seguinte. O ar é
insuflado dentro da torre pela parte inferior (ventiladores), fluxo ascendente. A troca de
calor entre os dois fluidos é feita em contra corrente.
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Torre
Arrefecimento
Figura 2 - Topo da torre de arrefecimento
3.3.
Ventiladores de insuflação de ar
Para a insuflação do ar são utilizados 2 ventiladores axiais com as seguintes
características:
•
Marca: DUTCHI
•
Modelo: DMA1-71
71 K4
•
Índice de Protecção: IP55
•
Desfasamento: Cosφ=0,67
Cosφ
•
Velocidade de rotação: 1715rpm
•
Potência nominal: 300W
•
Frequência: 50Hz
•
Corrente Nominal: 0,94A
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Torre
Arrefecimento
Figura 3 - Ventiladores de insuflação de ar
3.4.
Dispositivos de regulação de caudal de ar
Na entrada dos ventiladores existem 2 condutas
condutas circulares equipadas com reguladores
de caudal que permitem variar a quantidade de ar que atravessa a torre de
arrefecimento.
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Torre
Arrefecimento
Figura 4 - Reguladores de caudal
3.5.
Bomba circuladora de água
Para existir circulação da água na torre de arrefecimento é necessário a
existência impulsor, na nossa torre é usada uma bomba de drenagem submersível
construída em aço AISI304, com as seguintes características:
•
Marca: EFAFLU
•
Modelo: E-SDB
SDB
•
Tipo: E-SDB
SDB Zero
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Torre
Arrefecimento
3.6.
Resistências de aquecimento de água
á
Para simularmos um processo a água é aquecida através de resistências eléctricas,
cuja potência máxima é de 3840 W. Essas resistências estão no interior dos dois
depósitos verdes, que se vêem no lado esquerdo da Figura 1.
3.7.
Quadro eléctrico e de controlo
contro
Na torre de arrefecimento está instalado um quadro eléctrico e de controlo, que
permite efectuar o comando e protecção dos ventiladores, bomba e resistências
eléctricas.
3.8.
Sistema de aquisição de dados
3.8.1. Medição de temperaturas da água
Para a aquisição dos dados da temperatura é utilizado um DATA LOGGER com as
seguintes características:
Marca: DELTA-T
T Devices
Modelo: DL2e Data Logger
Este equipamento permite adquirir até um máximo de 64 sinais de vários tipos de
sondas diferentes.
3.8.2. Medição
edição do caudal da água
á
A medição do caudal da água é efectua através de um contador volumétrico com as
seguintes características: diâmetro DN (mm): 15
Vazão mín. de fábrica (m³/h):
(m³
0,002
Vazão mín. aprovado Qmin.( m³/h):
m³
0,015
Vazão nominal Qn (m³/h): 1,0
Vazão máx. aprovado
ado Qmax.( m³/h) : 2
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Torre
Arrefecimento
Figura 5 - Contador volumétrico água
3.8.3. Medição do caudal do ar
O caudal de ar é medido pelo equipamento multifunção da KIMO AMI301.
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Torre
Arrefecimento
Figura 6 - Multifunção KIMO
3.8.4. Medição de temperatura e humidade do ar
A temperatura e humidade do ar são medidas com o mesmo equipamento da KIMO,
mas com a utilização de uma sonda de temperatura/humidade.
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