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Title in Portuguese: Desempenho de uma torre multiestágios para um dessalinizador controlado a energia elétrica
Title: Multistage tower performance for a desalinator controlled by eletric energy
Author: Araújo, Felipe Alves Albuquerque
Advisor(s): Silva, Maria Eugênia Vieira da
Co-advisor(s): Rocha, Paulo Alexandre Costa
Keywords: Engenharia mecânica
Aquecimento - Equipamentos e acessórios
Tratamento de água
Issue Date: 16-Feb-2016
Citation: ARAÚJO, F. A. A. Desempenho de uma torre multiestágios para um dessalinizador controlado a energia elétrica. 2016. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
Abstract in Portuguese: Dessalinizadores solares são empregados para tratamento de água utilizando-se a radiação solar como fonte de energia, porém sua incidência varia, seja em função do horário, do clima, das estações do ano ou da presença de nuvens, o que dificulta o conhecimento da influência das variáveis de processo e dos parâmetros geométricos construtivos. Nesta dissertação, os resultados experimentais, obtidos através de operação com um dessalinizador térmico, com recuperação de calor, são apresentados. O processo ocorre por meio de aquecimento controlado, através de energia elétrica que passa por uma resistência presente na base da torre de dessalinização (tanque de armazenamento). Além do tanque, a torre também é composta por estágios, que consistem em perfis de poliuretano, para evitar a perda de calor com o meio externo, e bandejas de alumínio, em formato de W, por onde escoa a água gerada pela condensação do vapor proveniente do estágio imediatamente inferior. Nas laterais dos perfis de cada estágio, existem calhas de coleta do condensado, ligadas a mangueiras que conduzem o líquido produzido a vasilhas de coleta. Avaliou-se a produção de água dessalinizada com o uso de uma película hidrofóbica, na parte inferior das bandejas de alumínio, por onde o condensado escoa. Também foram realizados testes biológicos, físico-químicos, cromatográficos e espectrométricos, a fim de verificar a qualidade da água produzida. A melhor condição de operação do dessalinizador em estudo, com máxima Razão de Ganho de Saída (GOR) para o sistema, de 7,92, foi obtida com uma diferença de potencial de 120V, potência de 600W e cinco estágios na torre de dessalinização. A película não aumentou a produção de água, mas também não foi constatada contaminação das amostras de água pelo produto hidrofóbico.
Abstract: Solar desalination plants are used for water treatment using solar radiation as an energy source, but its incidence varies, either in terms of time, the weather, the seasons or the presence of clouds. These factors complicate the understanding of the process variables influence and constructive geometric parameters. In this work, the experimental results, obtained by operation with a thermal desalination unit with heat recovery, are presented. The process occurs by controlled heating, by electricity flowing through a resistance present at the base of desalination tower (storage tank). In addition to the tank, the tower also comprises stages, consisting of polyurethane profiles, to prevent heat loss to the external environment, and aluminum trays in W format, through which flows the water generated by the steam condensation from the next lower stage. On the sides of each stage profiles, there are condensate collection gutters connected to hoses that lead the produced fluid to collection canisters. The production of desalinated water, with the use of a hydrophobic film on the bottom of the aluminum trays, where the condensate drains, was evaluated. Also biological, physical and chemical, chromatographic and spectrometric tests were conducted in order to verify the quality of the water produced. The best desalinator operating condition of the study, with the maximum output gain ratio (GOR) for the system of 7.92, was obtained with a potential difference of 120V, 600W power and five stages in the desalination tower. The film did not increase the water production, but it was also not observed contamination of water samples by the hydrophobic product.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/18240
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