Questão 2

Com relação à etapa de linearização das curvas de entalpia versus temperatura, quando há o risco de violação do De mínimo?

Passo 1

Beleza! A questão é sobre como a gente “pinta” (lineariza) as curvas de entalpia versus temperatura e fica de olho no ΔT mínimo — aquela folga mínima que a gente sempre quer garantir entre o fluido quente e o frio no nosso trocador ou no nosso diagrama de pinch. Para resolver isso, vamos usar o conceito de linearização de curva , entender o que é ΔT mínimo e depois ver em que situação essa folga corre risco de sumir.

Passo 2

Primeiro, lembra que entalpia H(T);=;integral Cp(T),dT costuma variar com a temperatura De via
Como às vezes muda bastante no intervalo, a gente parte a curva em pedaços e aproxima cada trecho por uma reta:
onde é a capacidade térmica média naquele pedaço e é a largura em temperatura do segmento.

Passo 3

O ΔT mínimo é a menor diferença de temperatura que você deve manter entre a curva quente e a fria para garantir que o calor flua. Na prática de pinch-analysis, esse valor (digamos ) é uma “regra de ouro” pra evitar rendimento baixo ou até congelamento de fluxo. Se em algum ponto a diferença de temperatura calculada cair abaixo disso, a configuração deixa de ser viável.

Passo 4

Agora, o risco de violar esse ΔT mínimo aparece quando a gente escolhe segmentos muito “gordos” na linearização ou quando varia muito dentro desse pedaço. Explica-se:
  • Se você agrupa um monte de ΔH numa faixa grande de temperatura, a reta vai “achatar” ou “alongar” demais, e pode acontecer que o fique menor do que .
  • Especialmente em regiões em que muda rápido, a reta não acompanha o formato real da curva, e as curvas quente/fria podem chegar muito perto uma da outra — estourando seu limite de abordagem.

Resposta

O risco de violar o ΔT mínimo surge sempre que, na hora de dividir a curva De vs.\ em segmentos retos, algum pedaço fica com
Isso geralmente rola se os trechos de linearização forem muito grandes ou se a capacidade térmica variar demais dentro do mesmo trecho, fazendo a diferença de temperatura local cair abaixo do limite exigido.

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