Estudo do Sujamento da Superfície de Transferência de Calor do Evaporador de uma Bomba de Calor aquecido pelo efluente de uma fábrica de pasta para papel

O presente trabalho tem como principal objectivo a avaliação do sujamento da superfície de transferência de calor do evaporador de uma bomba de calor, quando se utiliza o efluente da fábrica de pasta e papel da Portucel Soporcel em Cacia como fluido de aquecimento. Para a realização deste estudo montou-se uma instalação, composta por uma bomba de calor, um circuito de água de arrefecimento do condensador da bomba de calor e um circuito de água residual quente para o aquecimento do evaporador da bomba de calor. O ensaio decorreu durante um período de 84 dias, durante o qual foram registadas as temperaturas em vários pontos dos circuitos e os caudais de circulação. A evolução temporal da quantidade de calor transferida no evaporador, assim como, a comparação do coeficiente global de transferência de calor em condições ideias e experimentais, permitiu verificar que a razão U/U0 para o evaporador da bomba de calor não teve um comportamento decrescente ao longo do período de ensaio, permitindo concluir que, nas condições operatórias da experiência, não ocorreu sujamento na superfície do evaporador. No estudo de corrosão do cobre quando exposto à água residual em questão, obteve-se, para a velocidade de corrosão, o valor de 1,56 mg/(dm2 .dia), indicando assim que a corrosão do cobre naquele meio é praticamente inexistente.

This work aims to assess the fouling of the surface of a heat exchanger of a heat pump, when using as heating fluid the effluent of Portucel Soporcel pulp factory, in Cacia. In order to perform this study the experimental apparatus has been set up, being this composed by a heat pump, a water circuit - in order to cool the condenser of the heat pump, as well as a hot wastewater circuit - in order to warm the evaporator of the heat pump. This experiment occurred for an 84-day period, during which they have been recorded temperatures in various points of the circuit, and circulation flows. The temporal evolution of the amount of heat transfer in the evaporator, as well as the comparison of the total coefficient of heat transfer in experimental and ideal conditions, has enabled to verify that the U/U0 ratio in the evaporator of the heat pump has not varied significantly throughout the testing period. This leads to the conclusion that, for this xperiment’s conditions, it did not occur fowling in the evaporator’s surface. As for the corrosion study of copper when exposed to the wastewater, it has been observed a corrosion velocity of 1,56 mg/(dm2 .day), meaning that the copper corrosion in this medium can be neglected.