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Título: Desenvolvimento de um novo protótipo de dessalinizador térmico com recuperação de calor acionado por fonte controlada de energia elétrica.
Título em inglês: Development of a new prototype thermal desalination with heat recovery triggered by source controlled of electric energy.
Autor(es): Pinheiro, Francisco Nascélio
Orientador(es): Silva, Maria Eugênia Vieira da
Palavras-chave: Engenharia mecânica
Energia elétrica - Resistência
Transferencia de calor (Engenharia)
Data do documento: 6-Ago-2013
Citação: PINHEIRO, F. N. (2013)
Resumo: Dessalinizadores solares térmicos operam com fonte variável de calor, a radiação solar, o que dificulta a identificação da influência das variáveis de processo e dos parâmetros geométricos construtivos. Em seu funcionamento, água salobra ou salgada é aquecida em um tanque de armazenamento, onde evapora e condensa nas paredes inferiores de uma bandeja metálica (primeiro estágio) instalada acima do tanque. Ao condensar, o vapor transfere calor para a água salgada desse primeiro estágio e o condensado é coletado no exterior do tanque. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um novo protótipo de dessalinizador térmico com parâmetros operacionais controláveis para funcionamento em regimes transiente e permanente. No protótipo, o aquecimento da água a ser dessalinizada é feito por resistência elétrica com fonte de tensão controlável, permitindo a variação desejável da potência de aquecimento. Foram instalados sensores do tipo PT-100, especialmente especificados para as dimensões do tanque de armazenamento, para medições de temperaturas da água em diferentes posições no tanque. A massa de água no tanque é medida por balança de precisão. Com as medições realizadas, foram construídos gráficos de temperatura da água do tanque durante os regimes constante de aquecimento e resfriamento. Foi também medido o Coeficiente Global de Transferência de Calor para as fases de aquecimento, regime permanente e resfriamento. Por fim, foi constatada a dessalinização por medidas de condutividade elétrica da água utilizada.
Abstract: Solar thermal desalination plants operate with variable heat source, solar radiation, which complicates the identification of the influence of process variables and of the constructive geometric parameters. In operation, brackish or salt water is heated in a storage tank, where it evaporates and condenses on the walls of a lower metal tray (first stage) installed above the tank. By condensing, the steam transfers heat to the salt water of this first stage and the condensate is collected on the outside of the tank. This work aims to develop a new prototype desalination unit with thermal controllable operating parameters for operation in transient and steady states. In the prototype, the heating of the water to be desalinated is done by electrical resistance with controllable source, allowing the variation of the desired heating power. Sensors of the type PT-100 were installed, especially specified for the dimensions of the storage tank for measuring water temperature at different positions in the tank. The mass of water in the tank is measured by a precision balance. With the measurements, graphics of water temperature of the tank during the heating, the cooling and the steady state were constructed. Also, the Global Coefficient of Heat Transfer was measured for phases of heating, cooling and steady state. Finally, desalination was found by the electrical conductivity of the used water.
Descrição: PINHEIRO, F. N. Desenvolvimento de um novo protótipo de dessalinizador térmico com recuperação de calor acionado por fonte controlada de energia elétrica. 2013. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11059
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