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Óleos térmicos

2017-04-29T13:30:51Z

RuiLopes:

Em unidades fabris, os óleos térmicos são utilizados em processos de transferência de calor, onde a utilização de água se torna inviável ou impraticável. Os óleos podem ser aplicados tanto para retirar calor (refrigeração) ou fornecer calor (aquecimento) de unidades.
[[Ficheiro:Iip1.png|miniaturadaimagem|'''Figura 1''' - Diagrama de um permutador de calor do tipo "Carcaça e Tubos"<ref>https://www.researchgate.net/figure/233997584_fig1_Fig-1-Diagram-of-a-typical-shell-and-tube-heat-exchanger-12</ref>]]
São normalmente produzidos da parafina. São altamente refinados e altamente estáveis, de forma a garantirem um bom coeficiente de transferência de calor.<ref name=":0">http://www.cenex.com/~/media/cenex/files/lubricants/heat%20transfer%20oil/heat%20transfer%20oil_pds-g19-02.ashx</ref>

Em reações químicas existe libertação ou consumo de energia. Essa energia é, normalmente libertada ou consumida sob a forma de calor. Por essa razão é necessário fornecer ou retirar energia do sistema de forma a manter o equilíbrio termodinâmico e não alterar o rendimento do sistema. <ref name=":1">http://www.abco.dk/hotoil.htm</ref><ref name=":2">http://www.thermodyneboilers.com/thermic-fluid-heaters/</ref>

Em unidades fabris, a transferência de calor apresenta-se como um dos níveis essenciais. Os óleos são aplicados em casos onde a transferência de calor se dá de forma indireta (permutadores double-pipe, carcaça e tubos, etc.) diminuindo o risco de ''‘hotspots’'', o que leva a um aumento da segurança do processo.<ref name=":0" /><ref name=":2" />

A aplicação de óleos em sistemas de transferência de calor torna-se favorável devido à estabilidade química destes e, também, devido às condições de operação.

Um dos fatores mais importantes é baixa volatilidade. Em operações à pressão atmosférica, um óleo é capaz de operar numa gama de temperaturas muito superior à da água, sem ocorrer mudança de fase. À pressão atmosférica a temperatura de ebulição da água é nos 100ºC enquanto um óleo pode chegar facilmente aos 250ºC.<ref name=":1" />

No entanto, quando se aplica pressão sobre os fluidos, o seu ponto de ebulição aumenta e, consequentemente, a gama de temperaturas de operação possível nestes sistemas. É possível aumentar a gama de temperaturas da água até aos 254ºC quando a pressão aplicada é de 41 barg, denominando-se ‘''high pressure steam’''. Os óleos têm uma resposta semelhante, no entanto a gama de temperaturas aumenta consideravelmente devido à baixa volatilidade alcançando temperaturas de 430ºC a 25 bar.

[[Ficheiro:Iip2.png|miniaturadaimagem|'''Figura 2''' - Gamas de temperaturas para a água e óleos térmicos<ref name=":1" />]]
A viscosidade destes fluidos é variável dependendo do sistema de transferência de calor. No entanto são facilmente bombeáveis, requerendo baixa energia fornecida para movimentação.

A utilização de vapor de água apresenta o problema de formação de óxidos que significa problemas de corrosão em tubagens e equipamentos. Os óleos sintéticos, por sua vez, não formam óxidos, não impondo problemas de corrosão e mantendo o tempo de vida dos equipamentos intacto. Contudo, deve-se preocupar ao nível de contaminações, o que torna possível a formação de óxidos e a consequente corrosão do material.

Atendendo aos níveis de flamabilidade, os limites mínimo e máximo dependem do óleo sintético em questão, tal como o ponto de autoignição e explosão. Por exemplo, o óleo térmico DOWTHERM A tem um limite mínimo de 0,6% a 175ºC, limite máximo de 6,8% a 190ºC e um ponto de autoignição nos 599ºC.<ref>http://www.dow.com/heattrans/products/synthetic/dowtherm.htm</ref>

Ficheiro:Iip2.png

2017-04-29T13:24:36Z

RuiLopes:

Gamas de temperatura para a água e óleos térmicos

Ficheiro:Iip1.png

2017-04-29T13:20:15Z

RuiLopes:

Diagrama de um permutador de calor do tipo "Carcaça e Tubos".

Ficheiro:Iiiiip.png

2017-04-29T13:00:18Z

RuiLopes:

sas

Óleos térmicos

2017-04-28T18:49:42Z

RuiLopes:

Em unidades fabris, os óleos térmicos são utilizados em processos de transferência de calor, onde a utilização de água se torna inviável ou impraticável. Os óleos podem ser aplicados tanto para retirar calor (refrigeração) ou fornecer calor (aquecimento) de unidades.

São normalmente produzidos da parafina. São altamente refinados e altamente estáveis, de forma a garantirem um bom coeficiente de transferência de calor.[4]

Em reações químicas existe libertação ou consumo de energia. Essa energia é, normalmente libertada ou consumida sob a forma de calor. Por essa razão é necessário fornecer ou retirar energia do sistema de forma a manter o equilíbrio termodinâmico e não alterar o rendimento do sistema. [2,4]

Em unidades fabris, a transferência de calor apresenta-se como um dos níveis essenciais. Os óleos são aplicados em casos onde a transferência de calor se dá de forma indireta (permutadores double-pipe, carcaça e tubos, etc.) diminuindo o risco de ''‘hotspots’'', o que leva a um aumento da segurança do processo.[3,4]

A aplicação de óleos em sistemas de transferência de calor torna-se favorável devido à estabilidade química destes e, também, devido às condições de operação.

Um dos fatores mais importantes é baixa volatilidade. Em operações à pressão atmosférica, um óleo é capaz de operar numa gama de temperaturas muito superior à da água, sem ocorrer mudança de fase. À pressão atmosférica a temperatura de ebulição da água é nos 100ºC enquanto um óleo pode chegar facilmente aos 250ºC.[2]

No entanto, quando se aplica pressão sobre os fluidos, o seu ponto de ebulição aumenta e, consequentemente, a gama de temperaturas de operação possível nestes sistemas. É possível aumentar a gama de temperaturas da água até aos 254ºC quando a pressão aplicada é de 41 barg, denominando-se ‘''high pressure steam’''. Os óleos têm uma resposta semelhante, no entanto a gama de temperaturas aumenta consideravelmente devido à baixa volatilidade alcançando temperaturas de 430ºC a 25 bar.

A utilização de vapor de água apresenta o problema de formação de óxidos que significa problemas de corrosão em tubagens e equipamentos. Os óleos sintéticos, por sua vez, não formam óxidos, não impondo problemas de corrosão e mantendo o tempo de vida dos equipamentos intacto. Contudo, deve-se preocupar ao nível de contaminações, o que torna possível a formação de óxidos e a consequente corrosão do material.

Atendendo aos níveis de flamabilidade, os limites mínimo e máximo dependem do óleo sintético em questão, tal como o ponto de autoignição e explosão. Por exemplo, o óleo térmico DOWTHERM A tem um limite mínimo de 0,6% a 175ºC, limite máximo de 6,8% a 190ºC e um ponto de autoignição nos 599ºC.[5]

Óleos térmicos

2017-04-28T18:42:26Z

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