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Ensino

Equipamento de troca térmica criado por discente é doado à UFTM

Publicado: Terça, 06 de Abril de 2021, 09h43

Uma bancada experimental de troca térmica, mais precisamente um equipamento chamado trocador de calor, criado e desenvolvido por um aluno do curso de graduação de Engenharia de Alimentos foi doado para a Universidade e poderá ser usado por alunos dos cursos de engenharia do ICTE em atividades de pesquisa e durante aulas práticas.

De acordo com a professora Ana Cristina de Souza, que orientou o aluno nesse projeto, fruto de um Trabalho de Conclusão de Curso (TCC), “uma bancada didática semelhante custa em torno de 20 a 25 mil reais, verba que frequentemente não temos disponível no Departamento de Engenharia de Alimentos para compra de materiais permanentes”.

O Trocador de Calor

O equipamento Trocador de Calor tem várias configurações. As mais comuns são tubulares e placas.  O aparelho construído na UFTM foi tubular. São dois tubos, um dentro do outro. No tubo de menor diâmetro passa um fluido quente e no tubo de diâmetro maior passa o fluido frio. O fluido quente cede energia térmica para o fluido frio, o que causa a elevação da temperatura do fluido frio. “O contato entre fluidos quente e frio é indireto. A troca de energia térmica se dá pela superfície metalizada que separa um fluido do outro”, elucida a docente.

Um exemplo da função do equipamento pode ser observado na indústria de laticínio, na pasteurização do leite. O leite entra como fluido frio e recebe energia térmica de um fluido quente, geralmente água ou vapor, até alcançar a temperatura de pasteurização. “O Trocador de Calor faz parte de uma das etapas mais importantes dos laticínios, pasteurizando ou esterilizando o leite para que tenha a condição microbiológica de consumo”.

O despertar para a projeto

O aluno Flávio Augusto Eliazer Lopes, do curso de Engenharia de Alimentos, despertou seu interesse para o equipamento durante uma aula de Operações Unitárias II, em que a responsável pela disciplina, professora Ana Cristina, explicava a respeito de um aparelho muito usado em processos térmicos industriais, chamado Trocador de Calor. Na falta desse equipamento nas aulas práticas, o ensino era teórico, com o dimensionamento feito por meio de cálculos em planilhas eletrônicas.

Em 2019, Flávio procurou a docente e se disse motivado a fazer um TCC na área térmica. “Ele mostrou-se capaz de construir um trocador de calor, aliando os conhecimentos teóricos adquiridos na disciplina e a experiência prática que ele possui, uma vez que tem um histórico familiar na área mecânica”, contou Ana Cristina. A desenvoltura veio de casa, o pai do discente é mecânico de máquinas agrícolas e veículos pesados. “Foi durante o período dessas disciplinas que me interessei pela área de troca de calor e notei minha facilidade com o conteúdo. Então juntamos minha aptidão no conteúdo das aulas e na mecânica com a vontade da professora Ana em construir o equipamento”, relatou Flávio.

Inicialmente, projetaram o instrumento e definiram a lista de materiais para sua execução. “Sempre se priorizou o baixo custo e a funcionalidade, uma vez que tudo foi comprado pelos autores do projeto. Adquirimos peças em ferro velho e em lojas de Uberaba” detalhou a professora. Para Flávio, foi a hora exata de utilizar ao máximo sua criatividade, “como por exemplo, escolher no ferro velho o reservatório de água quente. Por incrível que pareça, é uma lata de tinta que custou 2 reais. Ou até mesmo na forma que iríamos fixar os termopares (para controle das temperaturas) nas tubulações dos trocadores. Assim o projeto contribuiu muito para minha formação profissional, tanto na parte de um perfil mais analítico, quanto na parte de ‘mão na massa’”, relembra o estudante.

Após definir todo o projeto, começou a execução. Usaram a oficina do Departamento de Engenharia Mecânica e receberam apoio do professor Francisco Aurilo Azevedo Pinho, do curso de Engenharia Mecânica, que atuou como coorientador do projeto, e do técnico Leandro Ribeiro Alves. Todo equipamento foi construído dentro da oficina, entre final de 2019 e início de 2020. O trabalho foi suspenso por causa da pandemia, mas no início de 2021 conseguiram finalizar para a defesa do TCC. 

Depois de realizar em 2021 diversos testes com o equipamento construído, aluno e professora tiveram a segurança de dizer que o equipamento está funcionando bem. “Construímos uma bancada experimental de troca térmica, usando elementos que simulam, em escala didática, as reais condições de um equipamento industrial. E todo esse trabalho foi desenvolvido com a finalidade de manter o equipamento na UFTM, para que eu e outros docentes possamos usá-lo em pesquisas e aulas práticas de disciplinas que envolvem transferência de energia térmica”, concluiu Ana Cristina.

Aluno e professora formalizaram a incorporação do engenho ao patrimônio da Universidade. Flávio valoriza a experiência de ter participado do projeto. “Julgo esses conhecimentos essenciais para qualquer pessoa que sonha em trabalhar com engenharia e foi muito gratificante aguçá-los durante o curso e durante as disciplinas da professora Ana. Agora, por fim, é um imenso prazer saber que nosso trabalho fará parte dos aprendizados dos futuros alunos e engenheiros da UFTM e que essa experiência continue sendo passada por vários anos”, celebrou.

 

Foto: Divulgação/UFTM

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