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Título: Dimensionamento de sistema de resfriamento por água de fios poliméricos flexíveis processados por extrusão
Título(s) alternativo(s): Dimensioning of water cooling system for extruded flexible polymeric wires
Autor(es): Zatta, Bernardo Sorgatto
Orientador(es): Casarin, Joviano Janjar
Palavras-chave: Processo de extrusão
Polímeros
Permutadores térmicos
Extrusion process
Polymers
Heat exchangers
Data do documento: 17-Fev-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Citação: ZATTA, Bernardo Sorgatto. Dimensionamento de sistema de resfriamento por água de fios poliméricos flexíveis processados por extrusão. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025.
Resumo: Com a necessidade de um sistema de resfriamento para o fio extrudado por extrusora laboratorial, infere-se a possibilidade do dimensionamento de um sistema de resfriamento, que, por submersão do fio que está sendo extrudado trocam calor e promovem a solidificação do polímero. Ao estudar as propriedades dos polímeros, a necessidade do controle de temperatura da água e o tempo que o fio permanece submerso, são parâmetros do processo que interferem na qualidade do fio extrudado. Para o controle desses parâmetros, foram calculados a velocidade de passagem do fio considerando a convecção natural e condução transiente de calor nas temperaturas do fluido e dimensões da banheira. Frente ao desafio do ganho de temperatura da água, fez-se necessário o dimensionamento e projeto de um trocador de calor, que garante a condições de temperatura constantes ao sistema. Com os resultados obtidos, foi possível a modelagem 3D em CAD de todo o sistema, a seleção dos componentes e os desenhos técnicos dos componentes.
Abstract: With the need for a cooling system for the extruded filament in a laboratory extruder, the possibility of designing a cooling system is inferred. This system, by submerging the extruded filament, facilitates heat exchange and promotes the solidification of the polymer. When studying the properties of polymers, the need for temperature control of the water and the immersion time of the filament are process parameters that directly affect the quality of the extruded filament. To control these parameters, the filament's passage velocity was calculated, considering natural convection and transient heat conduction, based on the fluid temperature and the bath dimensions. Given the challenge of water temperature increase, it was necessary to design a heat exchanger to ensure stable temperature conditions within the system. With the obtained results, a 3D CAD model of the entire system was developed, along with the selection of components and the technical drawings of the system's parts.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37494
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