Trocadores de calor para barcos

Tipos de trocadores de calor para barcos

Trocadores de calor para barcos são equipamentos de aquecimento marítimo que transferem calor do motor do barco para o líquido de arrefecimento, para evitar o superaquecimento do motor. Os trocadores de calor para barcos podem ser divididos em cinco tipos principais, com base na sua estrutura e princípio de funcionamento.

• Trocador de calor de tubo e casco

  O trocador de calor para barcos de tubo e casco é um tipo comum de trocador de calor para barcos. É composto por uma série de tubos envoltos num casco cilíndrico. No trocador de calor para barcos de tubo e casco, dois fluidos circulam pelos tubos. Eles absorvem ou emitem calor um para o outro através das paredes dos tubos. O trocador de calor de tubo e casco marítimo tem boa eficiência de transferência de calor, o que é adequado para requisitos de ocasiões para grandes áreas de transferência de calor e alta eficiência de troca de calor.

• Trocador de calor de placas

  O trocador de calor para barcos de placas é composto por muitas placas finas e onduladas que são empilhadas entre duas placas laterais. As placas do trocador de calor para barcos são geralmente feitas de aço inoxidável ou materiais de liga. Cada placa cria um espaço onde os fluidos de refrigeração e refrigerante circulam por sua vez. A temperatura do líquido será alterada ao circular pelos espaços. Finalmente, os dois fluidos trocam calor entre as placas. O trocador de calor para barcos de placas tem uma estrutura compacta e alta eficiência de troca de calor, o que é adequado para ocasiões com requisitos limitados de espaço.

• Trocador de calor tubular

  O trocador de calor para barcos tubular é composto por dois ou mais tubos. Um é geralmente maior que o outro. O tubo menor é colocado dentro do tubo maior. O princípio de funcionamento do trocador de calor para barcos tubular é que dois ou mais fluidos circulam em contracorrente ou corrente conjunta. Os fluidos trocam calor entre si através das paredes dos tubos. O trocador de calor para barcos tubular tem uma estrutura simples e é fácil de manter. É adequado para pequenos sistemas de arrefecimento de motores de barcos.

• Trocador de calor de bloco

  O trocador de calor para barcos de bloco é um design mais recente. Ele usa alguns blocos sólidos para separar os dois líquidos que precisam trocar calor. O líquido circula pelos espaços entre os blocos para trocar calor. O trocador de calor para barcos de bloco tira vantagem da transferência de calor eficiente dos materiais sólidos. Ele tem uma estrutura compacta e peso mais baixo. É mais adequado para pequenos sistemas de refrigeração de barcos e espaços estreitos.

• Trocador de calor arrefecido a ar

  O trocador de calor arrefecido a ar para barcos usa o fluxo de ar para arrefecer o fluido de trabalho. O trocador de calor para barcos arrefecido a ar é geralmente feito de alumínio ou cobre, e sua estrutura contém designs de aletas. As aletas aumentam a área de superfície do trocador de calor e promovem a transferência de calor. O trocador de calor para barcos arrefecido a ar é independente de fontes de água. Ele funciona bem em ambientes úmidos, mas precisa de fluxo de ar suficiente, o que é adequado para mar aberto.

Especificações e manutenção de trocadores de calor para barcos

Especificações

• Material:

  Os trocadores de calor para barcos têm que funcionar com água do mar ou outros líquidos de arrefecimento que são corrosivos. Portanto, muitos corpos de trocadores de calor para barcos são geralmente feitos de latão, aço inoxidável ou titânio. O titânio é preferível em ambientes marinhos devido à sua baixa taxa de corrosão, resistência e longevidade em condições oceânicas.

• Design:

  Um trocador de calor para barcos é feito de forma que dois fluidos possam se mover no mesmo espaço sem se misturar. Os tubos são o design mais comum. Nesse design, um fluido se move pelos tubos e o outro fluido se move pelo outro espaço. Os designs de tubos mais comuns são tubos de latão ou aço inoxidável, o que permite que o líquido de arrefecimento quente do motor elimine o calor enquanto a água do mar absorve o calor.

• Tipos:

  Os tipos mais comuns de trocadores de calor para barcos são os trocadores de calor de casco e tubo e de placas. Um trocador de calor de casco e tubo consiste em um casco cilíndrico que contém vários tubos. Os tubos são agrupados para permitir que dois fluidos se movam por espaços diferentes. Um trocador de calor de placas tem muitas placas. Entre as placas, dois fluidos podem se mover. Os dois designs têm diferentes capacidades de refrigeração e arranjos.

• Potência:

  Trocadores de calor para barcos simples não têm energia, mas os mais complexos com motores podem ter alguma energia. A classificação de potência de um trocador de calor indica sua capacidade de transferir calor entre fluidos. É geralmente medida em quilowatts (kW) ou cavalos de potência (HP).

Manutenção

• Inspeção regular:

  Inspecione o trocador de calor para barcos regularmente para verificar se há sinais de desgaste, corrosão ou vazamento. Verifique as superfícies externas para quaisquer danos ou irregularidades óbvios. Abra o trocador regularmente para verificar se há corrosão interna ou acúmulo de detritos. Preste atenção especial aos feixes de tubos, pois eles são mais propensos à corrosão e incrustações. Se houver algum dano durante a inspeção, repare ou substitua-o a tempo.

• Limpeza:

  Limpar um trocador de calor para barcos é muito importante porque mantém a transferência de calor eficiente. Preste atenção à limpeza química. Use soluções de limpeza química adequadas para evitar danos ao trocador. Alguns trocadores de calor marinhos podem ter que ser limpos com ácido clorídrico. Isso ocorre porque o líquido de arrefecimento da água do mar pode causar muito acúmulo de cálcio, que é difícil de remover por outras soluções de limpeza.

• Tratamentos anticorrosivos:

  Aplique agentes anticorrosivos, como ânodos de zinco ou tintas antifouling para trocadores de calor, para ajudar a proteger o trocador de calor da corrosão marinha e incrustações. Inspecione os ânodos de zinco regularmente e substitua-os quando mais de dois terços deles estiverem gastos.

• Preste atenção ao líquido de arrefecimento:

  Tanto o líquido de arrefecimento do motor quanto a água do mar são importantes para o funcionamento dos trocadores de calor para barcos. Certifique-se de que o anticongelante ou agente anticorrosivo misturado ao líquido de arrefecimento do motor ainda é eficaz. Além disso, certifique-se de que a água do mar não esteja bloqueada durante o processo de navegação.

Cenários de trocadores de calor para barcos

Os trocadores de calor para barcos são usados em diferentes aplicações marítimas recreativas, comerciais e industriais. Aqui estão alguns cenários de uso comuns.

• Arrefecimento de motor marítimo

  Os trocadores de calor para barcos são usados principalmente para regular a temperatura do motor em diferentes embarcações marítimas. Ao transferir o excesso de calor do motor para a água de refrigeração (geralmente água do mar ou água doce), o trocador de calor impede o superaquecimento do motor para garantir o desempenho e a longevidade ideais.

• Sistemas HVAC

  Os trocadores de calor para barcos são componentes cruciais nos sistemas HVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado) de diferentes barcos e navios. Eles são frequentemente usados para transferir calor entre fluidos para manter uma temperatura interna confortável, aquecendo ou resfriando o ar no ambiente.

• Sistemas de propulsão

  Grandes embarcações comerciais e de carga geralmente usam trocadores de calor para barcos em seus sistemas de propulsão. Algumas embarcações (especialmente aquelas que viajam longas distâncias) usam gás natural liquefeito (GNL) ou óleo combustível como combustível. Os trocadores de calor para barcos são usados para regular a temperatura do combustível para garantir seu fluxo e combustão adequados.

• Recuperação de calor residual

  Os trocadores de calor em diferentes barcos e navios também podem ser usados em sistemas de recuperação de calor residual. Eles recuperam o calor gerado por vários processos, como motores térmicos ou caldeiras, e transferem o calor para outro sistema que pode utilizá-lo. Isso torna os trocadores de calor componentes vitais para melhorar a eficiência energética em embarcações marítimas.

• Barcos de pesca

  Barcos de pesca, como arrastões, cercadores e palangreiros, usam trocadores de calor em seus sistemas de refrigeração do motor. Além disso, os trocadores de calor também são aplicados aos equipamentos de processamento para capturas de pesca (como sistemas de refrigeração e congelamento) para manter a qualidade e o frescor dos frutos do mar.

• Iates de luxo e balsas

  Iates de luxo, bem como cruzeiros e balsas de passageiros, geralmente usam trocadores de calor em seus sistemas HVAC para garantir um espaço de vida confortável para os passageiros. Além disso, os barcos de pesca também usam trocadores de calor em seus sistemas de dessalinização de água para processar a água do mar em água potável.

Como escolher trocadores de calor para barcos

• Vazões:

  A quantidade de fluido que passa pelos trocadores de calor é chamada de vazão. É geralmente expressa em unidades de litros por minuto (L/min) ou galões por minuto (GPM). Diferentes barcos têm diferentes necessidades de energia, por isso os compradores precisam pensar em qual tipo de barco possuem. Os compradores precisam garantir que o trocador de calor que escolherem possa suportar as vazões de líquido de arrefecimento e água do mar.

• Materiais:

  Os trocadores de calor para barcos são feitos de diferentes materiais. Alguns são totalmente de cobre, alguns tanques de cabeçote são feitos de liga de alumínio e os tubos são feitos de liga de cobre-níquel. Os trocadores de liga de alumínio são mais leves, o que os torna uma escolha popular para barcos menores. A liga de cobre-níquel é mais resistente à corrosão da água do mar, o que os torna uma escolha mais durável em ambientes marinhos.

• Configuração:

  Os trocadores de calor para barcos vêm em muitas formas e tamanhos diferentes. Alguns têm tubos chatos, alguns têm tubos redondos e alguns são empilhados para cima e para baixo. Escolha a configuração e o tamanho corretos para se ajustar ao motor do barco.

• Kits de limpeza:

  Os trocadores de calor para barcos precisam ser limpos de vez em quando. Alguns trocadores de calor incluem kits de limpeza, enquanto outros não. Se o kit de limpeza estiver incluído, ele economizará alguns custos e tornará a manutenção mais fácil.

Trocadores de calor para barcos Q&A

P1 Quais são os dois tipos de trocadores de calor?

R1. Os trocadores de calor são geralmente classificados em dois tipos. O primeiro é o trocador de calor de casco e tubo, que é popular em aplicações industriais. Outro é o trocador de calor de placas, que usa placas finas para transferir calor.

P2 Quais são os três métodos de transferência de calor?

R2. Condução, convecção e radiação são os três métodos usados para transferir calor.

P3 Como os trocadores de calor funcionam?

R3. Os trocadores de calor funcionam permitindo que o calor seja transferido entre fluidos quentes e frios sem que os dois se misturem. Os trocadores de calor para barcos são geralmente projetados de forma que a água do mar circule ao redor do motor ou através de suas bobinas. A água então absorve o calor gerado pelo motor, o que o resfria. O processo permite que o motor mantenha sua temperatura de operação ideal e evite o superaquecimento.

P4 Quais são as vantagens dos trocadores de calor?

R4. Os trocadores de calor são muito benéficos. Eles conservam energia reciclando o calor que, de outra forma, seria desperdiçado. Ao mesmo tempo, os trocadores de calor reduzem o consumo de energia, pois diminuem a necessidade de equipamentos de aquecimento e refrigeração. Eles também economizam espaço, pois os trocadores de calor precisam ser compactos para que possam ser facilmente integrados aos sistemas existentes.