Alternativa correta: E

1. Tema central da questão
Esta questão aborda os tipos de condensadores resfriados à água, em especial o condensador shell-and-tube, muito comum em sistemas de refrigeração e ar-condicionado. Entender a construção e o funcionamento desse equipamento é fundamental para mecânicos e técnicos que atuam na área de hidráulica e termodinâmica aplicada.

2. Resumo teórico
O condensador shell-and-tube (carcaça e tubos) é composto por uma carcaça cilíndrica que envolve vários tubos internos. A água de resfriamento circula dentro dos tubos, enquanto o refrigerante ocupa o espaço externo à tubulação (lado da carcaça). O calor do refrigerante é transferido para a água, promovendo a condensação.

De acordo com normas como a ASHRAE Handbook e o livro Técnicas de Refrigeração e Ar Condicionado (Stoecker & Jones), essa configuração permite fácil limpeza, manutenção e ótima eficiência térmica em sistemas industriais.

3. Justificativa da alternativa correta (E)
A alternativa E está correta porque descreve perfeitamente o funcionamento do shell-and-tube: o refrigerante condensa do lado de fora dos tubos (no espaço da carcaça), e a água de resfriamento circula por dentro dos tubos (em trajeto simples ou múltiplo, conforme o projeto). Isso garante troca térmica eficiente e limpeza acessível dos tubos.

4. Análise das alternativas incorretas

A: Refere-se à construção de serpentinas, característica dos shell-and-coil, não dos shell-and-tube. Além disso, os tamanhos citados restringem demais a aplicação.

B: Limpeza por circulação de produtos químicos é comum em serpentinas (shell-and-coil), mas no shell-and-tube, prefere-se a limpeza mecânica (pás ou escovas), facilitada pelo acesso aos tubos retos.

C: Descreve o tipo tube-in-tube (tubo dentro de tubo) e não o shell-and-tube, que possui vários tubos dentro de uma carcaça.

D: Fala em serpentinas, que pertencem ao shell-and-coil, e descreve a circulação invertida entre água e refrigerante comparado ao shell-and-tube.

5. Estratégias de interpretação
Fique atento a termos técnicos: shell-and-tube sempre envolve vários tubos retos internos; serpentinas ou coils são outra configuração. Palavras como "carcaça", "tubo", "serpentina" e "trajetos múltiplos" ajudam a diferenciar os tipos. Cuidado com descrições invertidas (quem está dentro ou fora dos tubos) e com restrições específicas de tamanho ou limpeza.

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e) Nesse caso é um condensador inundado.

CONDENSADORES RESFRIADOS A ÁGUA

Os materiais mais usados nestes tipos de condensadores são: aço, cobre e latão, para os halogenados e aço para a amônia, R-717, pois o cobre e o latão são atacados pela amônia. Os tipos mais comuns de condensadores resfriados a água são: shell-andtube (tubo e carcaça), shell-and-coil (serpentina e carcaça) e tube-in-tube (tubo duplo). O tipo a ser selecionado depende do tamanho da carga de refrigeração, o refrigerante usado, a qualidade e a temperatura da água de resfriamento disponível, a quantidade de água que pode ser circulada, a localização e o espaço disponível, as pressões operacionais exigidas (lados da água e refrigerante), custo, e considerações de manutenção.

Os condensadores shell-and-tube são construídos em tamanhos de 3,5 a 35000 kW. O refrigerante condensa fora dos tubos e a água de resfriamento circula internamente aos tubos em circuitos simples ou de multipassos. Tipicamente, os tubos do condensador shell-and-tube correm horizontalmente. Onde a área de instalação (planta baixa) é limitada, os tubos do condensador podem ser orientados verticalmente. Porém, tubos verticais apresentam uma condensação pobre que reduz o coeficiente de filme do refrigerante. Condensadores verticais com sistemas de água abertos são usados com amônia. Os tubos são limpos mecanicamente, circunstância que torna estes condensadores apropriados para aquelas instalações onde a qualidade da água é pobre e/ou outras condições de operação causam taxas elevadas de incrustação. 

Os condensadores shell-and-coil são construídos de uma ou mais serpentinas de tubo liso ou tubo com aletas encerradas numa carcaça de aço soldada em tamanhos de 1,8 a 53 kW. A água de condensação circula através das serpentinas, enquanto o refrigerante é contido na carcaça que circunda as serpentinas. Os condensadores shell-and-coil são limpos por circulação de produtos químicos através das serpentinas de água. 

Os condensadores tube-in-tube consistem de dois tubos dispostos de tal modo que um fica no interior do outro. A água corre através de um tubo interno enquanto o refrigerante flui na direção oposta no espaço entre os tubos interno e externo. São construídos em tamanhos de 1 a 180 kW. Os condensadores tube-in-tube dependendo do tipo podem ser limpos mecanicamente ou por circulação de produtos químicos através dos tubos de água. 

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