Aquecedor de água a gás
EXPERIMENTO 02 – AQUECEDOR DE ÁGUA A GÁS
EM783 – Laboratório de Calor e Fluidos I – 1o Semestre de 2020
Turmas A e B: Prof. Dr. Waldir Antonio Bizzo / PED Enga. Quiara Abrantes Morelo
Turmas C e D: Prof. Dr. Marcelo Souza de Castro / PED Engo. Rodolfo Marcilli Perissinotto
1. Objetivo
Verificação dos fatores que afetam a eficiência de um aquecedor de água a gás através da resolução de uma situação problema.
2. Bancada e Equipamentos
O equipamento desta experiência é um aquecedor de passagem de água a gás, da marca RINNAI, mostrado na Figura 1. Um modelo em corte do aquecedor está presente no laboratório.
Figura 1. Fotografia do sistema experimental com detalhe para o painel do aquecedor.
Um desenho esquemático do aquecedor está disponível na Figura 2. Observa-se que o equipamento aquece a água por meio de sua passagem através de uma chama alimentada com o gás GLP. A partir do ajuste das válvulas, a bancada permite a variação da vazão de água e de gás que entram no aquecedor.
A determinação da vazão de gás é realizada a partir da diferença de pressões medidas em uma placa de orifício. Já a vazão de água é calculada com o uso de um cronômetro e uma balança: deve-se medir o tempo necessário para a variação da massa de água dentro do tanque situado sobre a balança.
A Figura 3 contém fotografias da placa de orifício e do sistema de tanque e balança utilizados para medir as vazões de gás e água. A curva de calibração da placa de orifício está apresentada na Figura 4.
Figura 2: Ilustração esquemática do aquecedor de água a gás.
3. Procedimentos de operação
Antes de iniciar os testes, verifique o modelo em corte. Note também os dispositivos de segurança, a disposição dos fluxos de água e de gases, o painel do aquecedor do sistema.
- Abrir a válvula de bloqueio de água do sistema.
- Abrir a válvula de bloqueio de gás do sistema.
- Abrir totalmente a válvula de regulagem de água do equipamento.
- Acionando a válvula de regulagem de gás do equipamento, acender a chama piloto. Aguardar alguns minutos para que a chama piloto acenda os bicos queimadores de gás. Verificar no painel do aquecedor.
- Desenvolver o experimento visando a solucionar o problema proposto ao grupo. Regular as vazões de água e gás de forma adequada durante o experimento.
Figura 3: Métodos usados para medição das vazões de gás e de água.
Figura 4: Curva de calibração da placa de orifício.
4. Referências bibliográficas
MORAN, M., SHAPIRO, H., Princípios de Termodinâmica para Engenharia, 6a ed., Ed. LTC, 2011.
FRANCIS, W., PETERS, M., Fuels and Fuel Technology, 2a ed., Pergamon Press, 1980.
GOMIDE, R Estequiometria Industrial, Editora Kosmos, 1984.
PERA, H., Geradores de Vapor, Editora Fama, 1990.
Observação: Este documento baseia-se no roteiro escrito em 2019 pelos PEDs Me. Leandro Alves Moya e Me. Natan Augusto Vieira Bulgarelli.