Compreensão dos trocadores de calor: tipos e aplicações

O trocador de calor transfere energia térmica entre dois ou mais fluidos sem misturá-los.e com barbatanas/refrigerados a arA compreensão da correspondência tipo-aplicação é o primeiro passo em qualquer projeto de sistema térmico.

Este guia classifica os trocadores por construção e por onde são usados, de modo que os engenheiros de plantas possam mapear rapidamente uma função para a família certa antes de dimensionar detalhadamente.

Como funciona um trocador de calor

Todos os trocadores de calor dependem da condução através de uma parede sólida que separa os fluxos e a convecção em cada lado.A taxa de transferência é Q = U x A x LMTD, onde U é o coeficiente global, A a área e LMTD a diferença de temperatura média logarítmica.Dispositivos contra-fluxo dar a maior eficácia porque a diferença de temperatura permanece mais uniforme ao longo do comprimento do que no fluxo paralelo.

Se os fluidos são monofásicos (aquecimento / resfriamento sensível), condensando ou fervendo determina a geometria interna - defletores, ondulações de placas, barbatanas ou layouts especiais de passagem.

Tipos principais por construção

Com um comprimento superior a 50 mmAs unidades passam um fluido através de tubos agrupados dentro de uma casca que contém o outro fluido; dominam as plantas de processo pela robustez.PlacasOs trocadores usam placas estampadas finas juntas, soldadas ou soldadas para uma densidade de área muito alta.EspiralOs trocadores envolvem os fluidos num único canal cada um, adaptando-os às lulas.De tubo duploAs unidades são dispositivos de contra-fluxo simples e de baixa carga.De peso superior a 20 g/m2Os trocadores adicionam uma superfície alargada para gases ou para locais sem água de arrefecimento.

• De forma a não causar danos graves ao organismo.robusto, P/T elevado, capaz de duas fases, útil.
• Placas (jaguadas/bromadas/soldadas):Compacto, alto U, líquido limpo.
• Espiral:Manuseia lodos e fluidos fibrosos.
• Dual-tubo:Simples, de pequeno porte, fáceis de construir.
• Aquecido por ar:Impostos de gás, locais com escassez de água.

Aplicações por indústria

EmQuímica e petroquímicaAs instalações, as unidades de tubulação e de concha tratam de reatores, condensadores, reboilers e trens de alimentação/preaquecimento.Energia e climatizaçãoConfiam em trocadores de placas e barbatanas para circuitos de água e ar.Alimentos e produtos farmacêuticosAs linhas utilizam placas higiénicas ou unidades tubulares para o serviço de limpeza no local.Marítimo e offshoreO sistema de refrigeração da água do mar é baseado em placas compactas e robustas.Águas residuais e biogásA recuperação utiliza desenhos resistentes à corrosão e, por vezes, em espiral.

Como escolher a solução certa

Compare a construção ao fluido e ao trabalho: líquidos limpos a pressão moderada para as placas; serviços sujos, de alto P/T ou de duas fases para a concha e tubo; lodos para a espiral; gases para as barbatanas.Materiais resistentes à corrosão, verificar a limpeza e o tamanho em relação à queda de pressão admissível.

Tipo de trocador de calor e aplicação típica

Estudo de caso do projecto

Antecedentes do projeto

Uma fábrica química em Hubei opera um sistema de distribuição de vapor e recuperação de condensado de alta temperatura verificado.Cabeça de vapor de aço inoxidável de 2 MPa e reservatório de condensado atmosférico, demonstrando equipamento térmico de processo real em serviço químico contínuo.

Sobre o fabricante

A Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) fabrica equipamentos de pressão de processo para os setores químico, ambiental e energético.A empresa fabrica em carbono e aço inoxidável de acordo com normas como a ASME, EN 13445, e GB/T 150, e apoia projectos nacionais e de exportação.

• Área de aplicação:Reatores, separadores, recipientes sob pressão, equipamento de transferência de calor.
• Materiais:aço carbono (Q345R), inoxidável (304/321), por direito.
• Qualidade:qualificação do processo de solda, TDN, ISO 9001.

Perguntas Frequentes (FAQ)

Para que é usado um trocador de calor?

Ele transfere calor entre fluidos sem misturá-los, para aquecimento, resfriamento, condensação, ebulição ou recuperação de calor residual em quase todas as indústrias de processo.

Quais são os principais tipos de trocadores de calor?

Concha-e-tubo, chapa (junta/solhada/soldada), espiral, tubo duplo, e com barbatanas ou resfriado a ar - cada um adequado a diferentes fluidos, pressão e condições de impureza.

Que tipo é melhor para pressão alta?

Os projetos de concha e tubo e placas soldadas são preferidos para alta pressão porque sua construção e fechamentos são mais fáceis de qualificar do que as placas de junta.

Os trocadores de calor podem lidar com fluxos de duas fases?

Sim; a concha e o tubo e alguns projetos de placas especializadas lidam com a condensação e a ebulição, com arranjos de passagem e deflexão organizados para a mudança de fase.

Qual é o tamanho de um trocador de calor?

Usando Q = U x A x LMTD com a carga, fluidos, temperaturas e queda de pressão admissível, selecionando um tipo e materiais que cumpram os limites de corrosão e de serviço.

Que manutenção é necessária aos trocadores de calor?

Limpeza periódica (mecânica ou química), inspecção de impurezas e corrosão e substituição de juntas ou tubos em projetos utilizáveis.

CTA sugerido:Entre em contacto com a nossa equipa de engenheiros para mapear o seu dever para o tipo de trocador certo e solicitar uma especificação ou orçamento.

Tags:Trocador de calor,Trocador de calor de placa,Trocador de calor de concha e tubo