Trocadores de calor são dispositivos projetados para transferir calor entre dois ou mais fluidos – ou seja, líquidos, vapores ou gases – de diferentes temperaturas. Dependendo do tipo de trocador de calor empregado, o processo de transferência de calor pode ser gás-gás, líquido-gás ou líquido-líquido e ocorrer através de um separador de sólidos, que evita a mistura dos fluidos, ou diretamente do fluido. contato.
Tipos de trocadores de calor
Com base nas características de projeto indicadas acima, existem diversas variantes de trocadores de calor disponíveis. Algumas das variantes mais comuns empregadas em toda a indústria incluem:
Trocador de calor em espiral
Os trocadores de calor em espiral são unidades circulares contendo dois canais de fluxo em espiral concêntricos, um para cada fluido. Os diferentes contadores de fluxo de meios atualmente: um fluido entra no centro da unidade e flui em direção à periferia, o outro entra na unidade pela periferia e se move em direção ao centro. Os canais são curvos e possuem seção transversal uniforme. Não há risco de mistura.
O canal do produto normalmente é aberto de um lado e fechado do outro. O canal para o meio de aquecimento/resfriamento pode às vezes ser fechado em ambos os lados, dependendo da limpeza do meio de aquecimento/resfriamento. Cada canal possui uma conexão no centro e outra na periferia do trocador de calor.
Por que usamos trocador de calor em espiral?
- Lide com condições de temperatura cruzada em uma única espiral
O sistema totalmente contracorrente (KSH-1) é capaz de trocar calor mesmo se a diferença de temperatura for extremamente próxima.
- A operação por longos períodos é possível
O trocador de calor em espiral é muito bom para uso com fluidos que tendem a causar incrustações. A geometria de canal único reduz a incrustação e é chamada de “autolimpeza”. Autolimpeza significa que quando ocorrem incrustações no canal em espiral, afastando-o. Porque todo o fluxo tem que passar pela seção de incrustação. Isso significa que a velocidade do aumento da seção de incrustação. Então o efeito de esfrega acontecerá.
- Alto coeficiente geral de transferência de calor
A passagem do fluxo do trocador de calor em espiral cria facilmente um fluxo turbulento. A velocidade de fluxo ideal pode ser obtida selecionando o canal espiral mais adequado. Pode ser alcançado um alto coeficiente geral de transferência de calor.
- Menos manutenção
Geralmente, ao instalar o tipo espiral, para reduzir o custo de manutenção. Compare isso com qualquer outro trocador de calor
- Economia de espaço
O volume do equipamento SHE é muito compacto em comparação com o trocador de calor Tubeler. O espaço da planta pode ser economizado e o custo inicial da planta pode ser economizado.
Trocador de calor tubular
Um trocador de calor tubular (THE) é usado para aquecer ou resfriar um produto, trocando calor entre o fluido do processo e um fluido de serviço, que normalmente é água, água gelada, glicol ou vapor. O fluido de serviço quente ou frio flui ao redor dos tubos dentro do THE e o calor é transferido entre o produto e o meio.
A taxa de transferência de calor depende da configuração do trocador de calor tubular, diferencial de temperatura, tamanho dos tubos, turbulência no fluxo e velocidade do fluxo. Diferentes configurações estão disponíveis e a seleção da melhor solução é baseada nas propriedades do fluido do processo e nos objetivos de produção. Nossa experiência e conhecimento ajudarão a garantir que você receba a melhor solução para suas necessidades específicas em termos de metas de produção, custos, eficiência e qualidade do produto.
Onde os trocadores de calor tubulares são usados?
O trocador de calor tubular é um equipamento de processo utilizado em diversas indústrias, e suas aplicações são muito diversas e variadas. As vantagens dos trocadores de calor tubulares os tornam equipamentos muito robustos, confiáveis e de baixa manutenção, devido à ausência de juntas.
- Aplicações sanitárias: Aplicações destinadas à Indústria Alimentar com designs otimizados para favorecer uma boa limpeza CIP (Clean in Place) do canal de produto, garantindo os melhores acabamentos e a drenabilidade.
- Aplicações farmacêuticas: Aplicações destinadas à Indústria Farmacêutica, nas quais a certificação de rugosidade desempenha um papel fundamental, e cujo design é especialmente concebido para evitar contaminação cruzada
- Aplicações Industriais: Aplicações destinadas à Indústria Química e Petroquímica (Petróleo e Gás), onde foi dada alta prioridade para garantir longa vida útil e alta confiabilidade.
Vantagens dos trocadores de calor tubulares
Dentro das diferentes geometrias de trocadores de calor presentes no mercado como placas e gaxetas, placas soldadas, trocadores de calor espirais ou de superfície raspada, entre outros, a geometria tubular é uma das mais tradicionalmente utilizadas.
As principais vantagens dos trocadores de calor tubulares são as seguintes:
- Baixo custo de manutenção
- Alta pressão de trabalho
- Alta temperatura de trabalho
- Processamento de produtos particulados ou de fibra
- Fácil inspeção e desmontagem
- Alta segurança em processos assépticos
- Fácil de ampliar
Trocador de calor de tubo duplo
Um trocador de transferência de calor de tubo duplo consiste em um ou mais tubos colocados concentricamente dentro de outro tubo de diâmetro maior com acessórios apropriados para direcionar o fluxo de uma seção para a próxima. Um fluido flui através do tubo interno (lado do tubo) e o outro flui através do espaço anular (anel). O tubo interno é conectado por curvas de retorno em forma de U encerradas em um alojamento de curva de retorno. Um trocador de calor de tubo duplo típico é mostrado na Fig. 1. Os trocadores de calor de tubo duplo podem ser dispostos em várias séries e arranjos paralelos para atender à queda de pressão. A principal utilização do trocador de calor de tubo duplo é o processo de aquecimento ou resfriamento sensível de fluidos onde são necessárias pequenas áreas de transferência de calor (até 50 m2). Esta configuração também é muito adequada para um ou ambos os fluidos a alta pressão devido ao menor diâmetro dos tubos. A principal desvantagem é que eles são volumosos e caros por unidade de área superficial de transferência de calor.
Onde usamos o trocador de calor de tubo duplo?
É difícil abranger todas as aplicações dos trocadores de calor de tubo duplo. Para citar apenas alguns, eles são populares em aplicações de alta pressão e temperatura, como caldeiras e compressores, bem como aquecimento e resfriamento sensíveis em sistemas de engenharia de processos. Eles são encontrados em áreas que vão desde o refino de petróleo até a refrigeração, passando pelo tratamento de esgoto e aquecimento ambiente, por isso é claro que as possibilidades são infinitas com um design tão útil e elegante. Se o espaço for escasso e a simplicidade for fundamental, considere um trocador de calor de tubo duplo para o trabalho.
Quais são as vantagens do trocador de calor de tubo duplo?
O trocador de calor de tubo duplo é um dos projetos mais fáceis de fabricar, adicionar e reparar graças ao seu design simples. Eles têm algumas vantagens exclusivas sobre alguns dos projetos de trocadores de calor mais complicados, bem como algumas desvantagens importantes, portanto, este artigo mostrará aos compradores quando eles devem – e não devem – considerar o uso de um destes sistemas:
Abaixo está uma lista das principais vantagens de usar um trocador de calor de tubo duplo:
- Eles podem lidar bem com altas pressões e altas temperaturas
- Suas peças foram padronizadas devido à sua popularidade, permitindo fácil aquisição e reparo de peças
- Eles são um dos designs mais flexíveis, permitindo fácil adição/remoção de peças
- Eles ocupam pouco espaço e requerem pouco ou nenhum espaço de manutenção, ao mesmo tempo em que apresentam boa transferência de calor
No entanto, é importante compreender as desvantagens de tal design, que incluem:
- Eles estão limitados a tarefas térmicas mais baixas do que outros projetos maiores
- Embora possam ser utilizados em fluxo paralelo, na maioria das vezes são utilizados apenas em regimes de contrafluxo, o que restringe algumas aplicações
- Pode ocorrer vazamento, especialmente quando emparelhado com mais unidades
- Os tubos ficam facilmente sujos e difíceis de limpar sem desmontar todo o trocador de calor
- Se houver orçamento e espaço para um trocador de casco e tubos, então um projeto de tubo duplo costuma ser um método menos eficiente de transferência de calor.
Para mais informações sobre Trocadores de Calor, entre em contato Válvula Zeco. Envie-os por e-mail para comercial@zecovalve.com ou visite https://www.zecovalve.com.
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