Trocador de calor americano

Tipos de trocadores de calor americanos

Um trocador de calor é um dispositivo importante em vários setores industriais. Ele facilita a transferência de calor em dois fluidos que fluem em direções opostas. Os fluidos podem ser separados por uma parede sólida ou entrar em contato direto um com o outro.

Existem vários tipos de trocadores de calor americanos à venda no mercado. Isso inclui trocadores de casco e tubo que contêm um feixe de grupos de tubos dentro de um casco cilíndrico. Eles têm placas de tubos para apoiar os tubos em sua configuração vertical ou horizontal, e entre as placas de tubos, defletores podem estar presentes para reduzir a área de fluxo e aumentar a velocidade e a turbulência. A turbulência aumenta a transferência de calor entre o fluido quente que flui dentro dos tubos e o fluido frio que flui fora deles na área do casco. A transferência de calor melhorada ocorre porque o fluido em movimento extrai calor das paredes do tubo.

Outro tipo comum de trocador de calor é o trocador de calor refrigerado a ar, que é frequentemente usado nas indústrias petroquímica, de geração de energia e de oleodutos. Também é conhecido como trocador de calor com aletas de ar porque possui feixes de tubos com aletas verticais onde ocorre a troca de calor. Um ventilador axial sopra ar externo para os feixes de tubos para que a troca de calor possa ocorrer. Os trocadores de calor refrigerados a ar também apresentam condensadores refrigerados a ar ou radiadores refrigerados a ar para refrigerantes, água e óleo.

Os trocadores de calor de placas americanos consistem em muitas placas corrugadas que são presas entre uma estrutura. As placas têm diferentes canais de fluxo onde ocorre a troca de calor. As placas são normalmente prensadas e feitas de aço inoxidável, e a estrutura é feita de aço carbono. A ondulação nas placas aumenta a transferência de calor entre o fluido quente que flui nos canais e o fluido frio que flui no canal oposto.

Além dos três trocadores de calor, existem trocadores de calor espiral, de fluxo cruzado, de bobina ou de tubo duplo. O trocador de calor de tubo duplo é o mais simples e consiste em uma configuração de tubo concêntrico. Há um fluido quente fluindo no tubo interno e um fluido frio fluindo no espaço anular entre os tubos interno e externo. Embora um trocador de calor de tubo duplo possa transferir calor efetivamente entre os dois fluidos, ele não é ideal para aplicações em grande escala devido ao seu pequeno tamanho e design.

Manutenção e especificações dos trocadores de calor americanos

Os trocadores de calor americanos são projetados para proporcionar longos períodos de serviço e permanecer funcionais com pouca manutenção. A parte mais importante da manutenção do trocador de calor é a inspeção periódica e a limpeza para remover qualquer acúmulo de sujeira nas superfícies. Durante as inspeções de rotina, observe qualquer vazamento, corrosão ou dano nas juntas, vedações e placas. Procure entupimento na tubulação, o que pode causar um fluxo reverso, reexecução do sistema ou qualquer limpeza necessária para apoiar sua condição de trabalho. Aspiração, raspagem e sopro, com a ajuda de equipamentos especializados, são alguns dos métodos de limpeza utilizados para a tubulação. Uma empresa profissional deve fazer apenas as inspeções e a limpeza do trocador de calor.

As peças do trocador de calor americano têm as seguintes especificações:

• Trocador de calor tubular: Neste, o comprimento básico é tipicamente de 300 mm a 600 mm. O comprimento total será maior que o comprimento básico para permitir os cabeçalhos e flanges de ambos os lados. O diâmetro básico do casco é normalmente de 100 mm a 200 mm. O diâmetro do casco, juntamente com o comprimento do casco, ajudará a definir o tamanho do trocador de calor tubular.
• Trocador de calor de placas: Para isso, as dimensões dependerão do número de placas. Por exemplo, para 30 placas, a dimensão será de 800 mm x 600 mm, para 60 placas será de 1350 mm x 800 mm e para 80 placas será de 1450 mm x 900 mm. A pressão de trabalho será de 0,1 MP a 1,6 MP. O material é normalmente aço carbono, mas aço inoxidável pode ser usado dependendo da aplicação.
• Trocador de calor de bobina: O comprimento total do trocador de bobina é normalmente de 1,2 m a 10 m. O diâmetro da bobina pode variar de 0,5 m a 2,5 m. Normalmente existem duas a quatro fileiras de bobinas horizontais com espaçamento entre cada fileira.

A maioria dos trocadores de calor é feita de aço inoxidável ou aço carbono. Os níveis de resistência à temperatura variam de acordo com o material utilizado, por exemplo, o casco de aço carbono terá um teor de carbono entre 0,12% e 0,20%, o que o ajudará a tolerar temperaturas de até 350°C. No entanto, a resistência à corrosão não será tão alta quanto a do aço inoxidável.

Os mercados do GCC da Arábia Saudita, Emirados Árabes Unidos, Kuwait, Omã, Catar e Bahrein importaram componentes e peças de trocadores de calor no valor de mais de US$ 20 milhões em 2022. As áreas de demanda crítica foram usadas no setor de petróleo e gás, setor petroquímico, geração de energia, dessalinização de água e ar condicionado.

Cenários de uso para trocadores de calor americanos

• Fabricação industrial:

  Os trocadores de calor de placas americanos são amplamente utilizados na fabricação industrial para resfriamento de óleo hidráulico. Ao utilizar trocadores de calor, os fabricantes industriais podem controlar efetivamente a temperatura do óleo hidráulico, garantindo a operação estável do sistema e reduzindo o risco de falhas de equipamentos causadas por superaquecimento.

• Processamento de alimentos e bebidas:

  Os trocadores de calor de casco e tubo americanos são ideais para o processamento de alimentos e bebidas. Eles podem ser usados para pasteurização, esterilização e resfriamento de produtos como leite, suco, cerveja e outras bebidas. O trocador de calor pode transferir calor rapidamente para produtos de alimentos e bebidas, garantindo que atendam aos padrões de segurança alimentar e ampliem a vida útil.

• Indústria petroquímica:

  Os produtos petroquímicos exigem controle rigoroso de temperatura durante as operações de processamento e refino. Os trocadores de calor americanos podem fornecer controle preciso de temperatura, o que garante que as propriedades e a qualidade dos produtos petroquímicos estejam dentro dos padrões.

• Indústria naval:

  Os trocadores de calor refrigerados a ar americanos são amplamente utilizados na indústria naval. Eles podem ser usados para resfriamento de motores, resfriamento de óleo e outras aplicações a bordo de navios. Os trocadores de calor podem remover efetivamente o calor gerado pelos equipamentos, garantindo a operação adequada e minimizando o risco de falha de equipamentos em ambientes marinhos.

Como escolher trocadores de calor americanos

As dicas a seguir podem ajudar os compradores empresariais a selecionar o trocador de calor adequado para suas necessidades de um fornecedor.

• Analise a aplicação

  O primeiro passo é identificar o uso pretendido. Considere o meio a ser aquecido ou resfriado, a pressão e temperatura de operação, o espaço de instalação, o limite de peso e se existem restrições de ruído e vibração. As respostas a essas perguntas fornecerão pistas para escolher o tipo de trocador de calor.

• Priorize a eficiência

  Procure por trocadores de calor americanos com um alto:

  • Coeficiente de transferência de calor
  • Coeficiente geral de transferência de calor
  • Diferença de temperatura média logarítmica

  Uma classificação mais alta significa que a unidade terá um melhor desempenho, reduzindo assim os custos de energia.

• Verifique a construção

  Garantir que os materiais podem suportar as condições de trabalho. Para ambientes corrosivos, uma liga ou material resistente é melhor para a longevidade. Além disso, escolha um trocador com um design robusto para melhorar a vida útil do serviço.

• Considere as demandas de manutenção

  Determine se o trocador de calor precisará de manutenção regular. Se sim, escolha um trocador que seja fácil de acessar e consertar. A manutenção do trocador de calor americano pode ser complexa e cara. Optar por um modelo que seja fácil de manter economizará tempo e trabalho árduo.

• Examine as opções de configuração

  Muitos modelos de trocadores de calor têm várias configurações para escolher. Explore todas as opções e veja quais recursos, eficiência e custos melhor se adaptam à aplicação.

• Confira a certificação e o cumprimento das normas

  Garantir que o trocador de calor cumpra as normas e os padrões aplicáveis da indústria na jurisdição relevante para evitar problemas legais no futuro.

• Obtenha suporte técnico

  Comprar um produto complicado como um trocador de calor americano é muito mais fácil com o suporte técnico necessário. Considere o suporte técnico e backup do fornecedor antes de decidir.

Perguntas e Respostas

P1. Para que serve um trocador de calor de placas americano?

A1. Um trocador de calor de placas americano é usado para transferir calor entre dois fluidos. Ambos os fluidos podem ser gás ou líquido. O dispositivo ajuda a resfriar, aquecer ou recuperar energia de um processo. É usado na indústria de processamento de alimentos, indústria química, geração de energia, indústria de petróleo e gás, sistemas HVAC e muitos mais.

P2. O que é melhor, um trocador de calor ou um condensador?

A2. Trocadores de calor e condensadores são componentes críticos na gestão do calor em vários sistemas. A escolha entre eles dependerá da aplicação. Enquanto um condensador transforma gás em líquido introduzindo calor, um trocador de calor simplesmente transfere calor entre dois fluidos. Um condensador funcionará melhor se o objetivo for remover o calor de um gás. Em contraste, um trocador de calor funcionará melhor se os dois fluidos forem para trocar calor.

P3. O que é o trocador de calor americano?

A3. O trocador de calor padrão americano se refere aos padrões de design e fabricação de trocadores de calor utilizados nos Estados Unidos. Essas regulamentações são implementadas para garantir que os trocadores de calor fabricados dentro dos EUA ou para o mercado dos EUA sejam desenvolvidos de forma adequada e eficaz.

P4. Quantos tipos de trocadores de calor existem?

A4. Existem muitos tipos de trocadores de calor. No entanto, os mais populares são o trocador de calor de casco e tubo, o trocador de calor de placas, o trocador de calor refrigerado a ar, o trocador de calor de tubo duplo, o trocador de calor espiral e o refrigerador evaporativo.