[en] SIMULATION OF THE FLOW OF ONE OF THE WORKING FLUIDS OF HYDROGENERATOR HEAT EXCHANGERS AS A STRATEGY FOR OPTIMIZING THE MECHANICAL DESIGN OF AN INNOVATIVE ONLINE CLEANING DEVICE FOR THE EXCHANGER TUBES.

[pt] SIMULAÇÃO DO ESCOAMENTO NA CÂMARA DE INJEÇÃO DE ARTEFATOS DE LIMPEZA DE UM DISPOSITIVO INOVADOR DE LIMPEZA ONLINE DE TROCADORES DE CALOR.

[pt] JULIO DE ARAUJO PEREIRA APA

[pt] SOLIDWORKS

[pt] SIMULACAO DO ESCOAMENTO DO FLUIDO DE TRABALHO DO TROCADOR DE CALOR

[pt] EFETIVIDADE DE TROCADORES DE CALOR

[pt] ARTEFATOS DE LIMPEZA

[pt] SISTEMA DE LIMPEZA ONLINE DE TROCADORES DE CALOR

[pt] ANSYS

[en] SOLIDWORKS

[en] SIMULATION OF THE FLOW OF THE HEAT EXCHANGER WORKING FLUID

[en] EFFECTIVENESS OF HEAT EXCHANGERS

[en] CLEANING ARTIFACTS

[en] HEAT EXCHANGER ONLINE CLEANING SYSTEM

[en] ANSYS

[pt] O trocador de calor constitui-se em um equipamento crítico do sistema de arrefecimento de diversos equipamentos de processos industriais. A manutenção da sua efetividade, fortemente comprometida pela inevitável acumulação de incrustações nas suas superfícies de transferência de calor, é de fundamental importância para assegurar a eficácia do processo produtivo. Este trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Mecânica (TCC) simula o escoamento do fluido de trabalho do trocador de calor (água), que também é o fluido de transporte dos artefatos de limpeza de um dispositivo inovador concebido na PUC-Rio para realizar a limpeza online (durante a operação) das superfícies de transferência de calor do trocador de calor, dispositivo esse que permite a limpeza do trocador de calor sem requerer a parada técnica do hidrogerador. A simulação do escoamento realizado cumpriu o propósito de orientar a incorporação de inovações incrementais no projeto construtivo do dispositivo de limpeza online, notadamente na câmara de injeção dos artefatos de limpeza utilizados (esferas abrasivas). Duas ferramentas computacionais foram utilizadas no desenvolvimento, um software de CAD 3D desenvolvido pela SolidWorks Corporation (utilizado para construir o projeto mecânico) e o software ANSYS e seus aplicativos utilizados para gerar a malha computacional e a simulação física (solução das equações da continuidade e de Navier Stokes). Os resultados obtidos foram extremamente estratégicos para orientar modificações no projeto construtivo do dispositivo inovador de limpeza de trocadores de calor (em sua versão Modelo OnlineCleaner, de câmeras horizontais, Patente BR102023021858-0, 20/10/2023).

[en] The heat exchanger is a critical equipment for the cooling system in many industrial processes. Its effectiveness maintenance, strongly compromised by the inevitable fouling on the surfaces of the heat exchanger, is of extreme importance to assure effectiveness of the productive process. This Course Conclusion work simulates the flow of the heat exchanger’s work fluid (water), which is also the fluid that transports the cleaning artefacts of an innovative device conceived in PUC-Rio to perform the online (during operation) cleaning of the heat exchanging surfaces of the heat exchanger, a device which allows the heat exchanger’s cleaning without requiring the technical stop of the hydro generator. The flow simulation accomplished the purpose of guiding the incorporation of incremental innovation in the online cleaning device’s constructive project, especially in the injection chamber for the cleaning artefacts used (abrasive spheres). Two computational tools were used in development, a CAD 3D software developed by SolidWorks Corporation (used to build the mechanical project) and the ANSYS Software and its apps used to generate the computational mesh and the physical simulation (solution of the continuity and Navier Stokes equations). The results obtained were extremely strategical to guide the changes in the innovative heat exchanger cleaning device’s, OnLineCleaner, Horizontal Chambers Model, constructive project.

MAURICIO NOGUEIRA FROTA

IVAN FERNNEY IBANEZ AGUILAR

2023-12-21

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=65676@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=65676@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.65676