MODELAGEM DE TROCADORES DE CALOR COM INCRUSTAÇÃO DO LADO DO CASCO CONSIDERANDO RAIO EXTERNO VARIÁVEL

Em refinarias de petróleo, as linhas de pré-aquecimento reutilizam calor por meio de trocadores de calor, sujeitos a incrustação, que é a formação de depósitos de material nas superfícies, a qual reduz a eficiência térmica e eleva custos e emissões. Em trocadores casco e tubo, a incrustação ocorre em ambos os lados, mas a variação do raio externo do tubo é geralmente negligenciada em modelos matemáticos. Neste trabalho, desenvolveu-se a atualização de um modelo para o projeto de redes de trocadores de calor que considera a incrustação no casco, considerando o raio externo dos tubos como uma variável e, consequentemente, transformando parâmetros utilizados no Método de Bell-Delaware para o projeto de trocadores de calor em variáveis. Em comparação com um caso em que o raio externo dos tubos é considerado fixo, a abordagem desenvolvida resultou em variações de 8,73% na resistência final, 24,6% na potência da bomba e 11,3% na carga térmica ao longo de um ano. Em uma rede com dois trocadores, a estimativa de custos aumentou em aproximadamente 1%. O tempo computacional cresceu em 8,4 s, totalizando 50,6 s - um acréscimo de 20%, considerado pequeno, para a relevância do aumento dos custos.