Trocador de calor de tubo duplo

Tipos de Trocador de Calor de Dupla Placa Tubular

Um trocador de calor de dupla placa tubular é um dispositivo de transferência de calor que consiste em duas placas tubulares idênticas localizadas paralelamente uma à outra e fixadas a uma carcaça que envolve completamente o tubo. É um tipo aprimorado de trocador de calor de placa tubular, com mais aplicações. A seguir, uma lista de trocadores de calor com dupla placa tubular:

• Trocador de Calor de Placas (PHE)

  O componente principal de um trocador de calor de placas é uma série de placas corrugadas que são interpostas entre duas placas de estrutura e mantidas juntas por parafusos de tensão. Além de ter duas placas de aço inoxidável, o trocador de calor com dupla placa tubular geralmente terá um terceiro tubo externo, mais significativo, que funciona como uma camada de isolamento. Os trocadores de calor de dupla placa tubular são usados para evitar a mistura de fluidos. Eles também são usados para reduzir a potência de atrito e a perda de pressão.

• Trocador de Calor de Casca e Tubos (STHE)

  O equipamento de transferência de calor com dupla placa tubular e cascas e projetos de tubos é conhecido como trocadores de calor tubulares duplos. Esses dispositivos consistem em um trocador de calor tubular alojado dentro de uma carcaça cilíndrica (casca). Os trocadores de calor de tubo duplo podem apresentar uma ou duas placas tubulares. Quando placas tubulares duplas são usadas, a casca será separada em cada extremidade, e haverá duas placas suportando os tubos, o que reduzirá ainda mais o risco de vazamento, tornando esta uma opção mais segura a ser considerada.

Muitos trocadores de calor vêm com placas tubulares duplas, incluindo trocadores de calor de casca e tubos de dupla placa tubular, que são frequentemente usados quando uma queda ou aumento significativo de temperatura é necessário entre os fluidos. Os fluidos trocarão calor neste dispositivo sem se misturar.

Especificação e manutenção de trocadores de calor de dupla placa tubular

Os trocadores de calor de dupla placa tubular possuem diferentes especificações, dependendo de como o fabricante os projeta. Eles estão disponíveis em vários comprimentos, larguras e alturas. Eles também vêm com diferentes diâmetros de tubo e espessuras de parede. Os tamanhos e espessuras das placas tubulares também variam para atender às diferentes aplicações industriais. Normalmente, as placas tubulares são oferecidas em tamanhos que variam de 300 mm a 600 mm, com espessuras de cerca de 20 mm a 30 mm.

Os trocadores de calor de dupla placa tubular podem acomodar diferentes opções de material de tubo, como aço inoxidável, aço carbono e cobre. Geralmente, o aço inoxidável é a opção mais preferida porque oferece excelente resistência à corrosão e durabilidade. No entanto, as aplicações industriais podem escolher aço carbono ou cobre, dependendo dos requisitos de temperatura e pressão de seus sistemas.

Os trocadores de dupla placa tubular podem lidar com diferentes taxas de fluxo, dependendo das demandas das aplicações industriais. Por exemplo, as indústrias de alimentos exigem uma alta taxa de fluxo, enquanto as indústrias de petróleo e gás trocam uma baixa taxa de fluxo. Os tubos são projetados para operar sob alta pressão. Os fabricantes os oferecem com classificações de pressão de até 20 bar na maioria das configurações.

Manter um trocador de calor de dupla placa tubular é um aspecto essencial que impacta seu desempenho e longevidade. Portanto, é necessário seguir as seguintes dicas para manutenção.

• Limpeza regular: Estabeleça uma rotina de limpeza para remover depósitos, incrustações e contaminantes das superfícies dos tubos. A frequência de limpeza depende da aplicação, das características do fluido e das taxas de incrustação. Use agentes e métodos de limpeza adequados para evitar danos.
• Inspeção periódica: Realize inspeções visuais regulares para identificar sinais de danos, corrosão ou vazamentos. Verifique a integridade estrutural das placas tubulares, placas de suporte e casca. Inspecione os elementos de vedação em busca de desgaste ou deformação. Abordar imediatamente quaisquer problemas.
• Controle de incrustação: Implemente medidas para minimizar a incrustação, como selecionar condições operacionais ótimas, manter velocidades de fluido e usar aditivos antifouling quando aplicável. O controle de incrustação reduz a frequência de limpeza e mantém a eficiência da transferência de calor.
• Manutenção preventiva: Desenvolva um cronograma de manutenção preventiva com base nas recomendações do fabricante e na criticidade do equipamento. Isso inclui tarefas de manutenção planejadas, como substituição de componentes, reparos e calibrações do sistema, em intervalos predefinidos.
• Documentação: Mantenha registros precisos das atividades de manutenção, inspeções, procedimentos de limpeza e reparos realizados. A documentação ajuda a rastrear o histórico do trocador de calor, auxilia na tomada de decisões e apoia o cumprimento de padrões e regulamentos da indústria.

Cenários de aplicação de trocadores de calor de dupla placa tubular

O trocador de calor de dupla placa tubular é amplamente utilizado em várias indústrias. Aqui estão alguns exemplos de como os trocadores de calor de dupla placa tubular são usados em diferentes cenários de aplicação.

• Indústria química: Os trocadores de calor de dupla placa tubular são comumente empregados na indústria química para tarefas como resfriamento, aquecimento, condensação e troca líquido-gás. Eles desempenham um papel vital na produção química, processos de reação e sistemas auxiliares de equipamentos. Além disso, eles são utilizados para o resfriamento e aquecimento de vasos de reação, a condensação de vapor para líquido, a evaporação de líquido para vapor e a separação de fluidos.
• Indústria de alimentos: Os trocadores de calor de dupla placa tubular são amplamente utilizados na indústria de alimentos para pasteurização, esterilização e refrigeração de produtos alimentícios e bebidas. Eles garantem a segurança alimentar, retendo o valor nutricional e o sabor.
• Indústria de petróleo e gás: No setor de petróleo e gás, os trocadores de calor de dupla placa tubular são peças de equipamento essenciais. Eles são usados no refino de petróleo, processamento de gás e produção de produtos petroquímicos. Essas indústrias usam os trocadores para resfriamento, aquecimento, condensação, separação e recuperação de calor. Os trocadores de calor de dupla placa tubular de recuperação de calor são empregados para aumentar a eficiência de utilização de energia em refinarias de petróleo.
• Geração de energia: Os trocadores de calor de dupla placa tubular são componentes importantes em usinas de geração de energia. Eles são usados para resfriar turbinas, caldeiras e outros equipamentos, bem como condensadores e aquecedores. Os trocadores de calor de dupla placa tubular também são utilizados em sistemas de recuperação de calor residual para recuperar energia do calor residual.

Como escolher trocadores de calor de dupla placa tubular

Essas dicas ajudarão os compradores de máquinas e usuários finais na hora de escolher trocadores de calor de dupla placa tubular para aplicações específicas.

• Entenda os requisitos da aplicação:

  Os usuários devem escolher um trocador de calor que atenda às necessidades da aplicação em termos de capacidade, temperatura e pressão. Eles também devem considerar as propriedades físicas e químicas dos fluidos, como viscosidade, corrosividade e fase do fluido. Os usuários também devem considerar o espaço disponível para instalação e procurar trocadores com designs compactos que possam se ajustar ao espaço desejado.

• Concentre-se na eficiência:

  A eficiência da transferência de calor é um fator crítico na escolha de um trocador de calor, e os usuários devem considerar fatores que podem impactar a transferência de calor, incluindo a área de superfície, a configuração e o material. O arranjo de fluxo também influencia a eficiência de um trocador de calor. Os usuários podem optar por uma configuração de contracorrente ou de corrente concorrente para maior eficiência.

• Considere a queda de pressão:

  A queda de pressão de um trocador afeta a potência de bombeamento necessária para circular os fluidos. Isso impacta a eficiência geral do sistema. Os usuários devem escolher trocadores com um equilíbrio ideal entre transferência de calor e queda de pressão.

• Escolha o material certo:

  Os usuários devem selecionar materiais que possam suportar a temperatura, pressão e corrosividade do fluido. Eles também devem considerar a construção do material, como a soldagem, e determinar se isso impactará o desempenho e a integridade da troca.

• Manutenção e limpeza:

  A manutenção e a limpeza de um trocador impactam seu desempenho de longo prazo. Os usuários devem escolher aqueles com designs que facilitem a manutenção e a limpeza regulares. Conjuntos de tubos removíveis e portas de acesso são recursos típicos que melhoram a limpeza e a manutenção de um trocador.

• Custo operacional:

  O custo operacional de um trocador de calor pode ter um impacto significativo na economia geral do sistema. Os usuários devem considerar a escolha do material, a eficiência e a manutenção ao selecionar um trocador de calor para minimizar seu custo operacional a longo prazo.

Trocador de calor de dupla placa tubular - Perguntas e respostas

P1. Quais são as tendências no design de trocadores de calor industriais?

A1. A ênfase na sustentabilidade está impulsionando a mudança para a recuperação de calor eficiente para minimizar o consumo de energia. Designs compactos estão ganhando tração em diversas aplicações. A durabilidade aprimorada e a maior vida útil dos trocadores de calor são cruciais para evitar interrupções dispendiosas e manter as linhas de produção. A integração de tecnologia inteligente está se tornando prevalente em sistemas industriais para permitir o monitoramento remoto para manutenção preditiva.

P2. O que as empresas devem considerar ao comprar trocadores de calor?

A2. Considere os requisitos específicos da aplicação, como o tipo de fluidos a serem usados, a temperatura e pressão de operação e a eficiência de transferência de calor desejada. Determine se um trocador de calor de dupla placa tubular ou qualquer outro design é adequado para o uso pretendido. Avalie os materiais de construção para garantir a compatibilidade com os fluidos e resistência à corrosão ou incrustação. Procure recursos que facilitem a manutenção, como conjuntos de tubos removíveis, portas de acesso e mecanismos de limpeza integrados.

P3. Qual a diferença entre trocadores de calor de dupla placa tubular e outros designs?

A3. Embora os trocadores de calor de dupla placa tubular sejam comumente usados, existem outros tipos, como trocadores de calor de placas, espirais, casca e tubos e resfriados a ar. Os princípios de funcionamento, os requisitos de espaço e as vantagens variam. Por exemplo, os trocadores de calor de casca e tubos são adequados para aplicações industriais em grande escala. Por outro lado, os trocadores de calor de placas são ideais para áreas com espaço limitado.