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Trocadores de calor de limpeza química são equipamentos projetados para remover depósitos indesejáveis de carbonato ou cálcio que podem se acumular no processo.
Vários tipos de trocadores de calor de limpeza química podem ser usados com base no equipamento, aplicação, abordagem e eficiência.
Descarga Hidráulica
Este método envolve o uso de fluidos de descarga ou bombeamento através do circuito hidráulico do trocador de calor que requer limpeza.
Água ou produtos químicos de limpeza são bombeados em grandes volumes e pressões para desalojar quaisquer depósitos de cálcio que possam ser encontrados dentro dos tubos de troca de calor.
Este método é eficaz e rápido, mas se limita apenas àqueles trocadores de calor que foram projetados para descarga hidráulica.
Limpeza Química
Frequentemente, métodos de limpeza química para trocadores de calor são utilizados para remover depósitos indesejáveis através de reações químicas.
Este procedimento envolve a circulação de soluções químicas de limpeza que ajudam a dissolver os depósitos através de bombas e sistemas de circulação.
Descarga de Manifold
Neste método, os produtos químicos de descarga são circulados através de um manifold específico para que possam limpar ou tratar as seções-alvo do trocador de calor.
Os manifolds são válvulas que permitem que o produto químico de descarga flua através de um segmento em um trocador de calor aquecido. Se o produto químico de descarga tratar um segmento no trocador de calor, então a válvula do manifold é descarregada novamente.
Este método é eficaz e direcionado; no entanto, pode levar tempo e ter aspectos trabalhosos.
Limpeza por Imersão
Quando a limpeza por imersão é realizada em um trocador de calor, uma solução de limpeza é aplicada e embebida por um período de tempo para que possa limpar efetivamente o trocador de calor.
Muitas vezes, as soluções de limpeza por imersão para trocadores de calor são descalificadores alcalinos ou soluções ácidas que podem dissolver tipos específicos de depósitos.
Embora este método se mostre fácil e confiável, ele tem as limitações de exigir mais tempo e exposição devido ao processo de imersão.
Limpeza Química no Local
Então, há o método CIP, onde um trocador de calor é limpo quimicamente sem nenhuma desmontagem necessária para que seja feito.
Este processo pode ser considerado o padrão industrial, especialmente na indústria de processamento de alimentos, processamento químico e geração de energia.
Tamanho e área de superfície
O tamanho, que geralmente é indicado em termos de comprimento e largura, é geralmente inversamente proporcional à área de superfície. A área de superfície indica qual área física as placas ou tubos do trocador têm para fazer contato.
Materiais usados
Um dispositivo industrial de trocador de calor é geralmente feito de aço inoxidável ou outro metal resistente à corrosão para garantir boa condução. A condutividade é geralmente melhor com o cobre, mas como ele é muito mole e frágil, geralmente não pode suportar a pressão externa. Alguns podem usar ligas ou aço carbono. Os materiais para fabricação são selecionados com base nos requisitos específicos de transferência de calor e na compatibilidade dos fluidos.
Arranjo de fluxo
A manutenção de um trocador de calor é facilitada quando os usuários sabem como ele funciona. A limpeza química do trocador de calor será menos frequente e o investimento na operação da máquina será mais econômico. As partes do trocador de calor a serem removidas e aquelas que não devem ser removidas ficarão claras e não haverá danos à máquina ou lesões ao pessoal. Este tipo de trocador permite que os dois fluidos fluam lado a lado essencialmente na mesma direção, o que é contrário aos trocadores usados atualmente.
Portas e conexões
Portas e conexões são como o calor é trocado com outras partes de uma configuração de equipamento. Eles devem ser fixados com segurança para garantir que não haja vazamentos ou derramamentos de produtos químicos que podem prejudicar as pessoas ou o meio ambiente.
Classificação de eficiência
Uma maneira importante de escolher trocadores é pela classificação de eficiência, que pode variar dependendo dos produtos químicos utilizados.
Limpeza e desincrustação
Os trocadores de calor podem exigir limpeza periódica para remover incrustações ou depósitos para manter sua eficiência. Com base no projeto do trocador de calor, a limpeza química pode ser aplicável.
Selagem e juntas
Inspecione a selagem e as juntas dos trocadores de calor. Os trocadores de calor são frequentemente equipados com selagem e juntas para garantir que os dois lados não sejam misturados e estejam bem vedados. Verifique se a selagem e as juntas estão desgastadas, envelhecidas ou vazando e substitua ou repare-as prontamente conforme necessário para evitar vazamentos ou mistura cruzada.
Inspeção e reparo
Realize inspeções e reparos regulares conforme necessário. Verifique as estruturas dos trocadores de calor, como corrosão, rachaduras, etc.; se problemas forem encontrados, repare ou substitua-os prontamente para garantir a resistência e confiabilidade do equipamento.
Preste atenção aos procedimentos operacionais
Os procedimentos operacionais devem ser seguidos. Os trocadores de calor podem ter procedimentos e requisitos operacionais específicos, como controle de temperatura e pressão, compatibilidade química, etc.
Manutenção preventiva
A manutenção preventiva em tempo hábil garante inspeção, reparo e revisão periódicos conforme necessário para evitar panes repentinas e garantir a operação estável do equipamento.
Instalações industriais e usinas de energia
De acordo com o relatório, o tamanho global do mercado de trocadores de calor atingiu US$ 18,46 bilhões em 2022 e atingirá US$ 28,06 bilhões até 2030, crescendo a uma taxa anual composta de 6,96% de 2023 a 2030. A limpeza química de trocadores de calor é utilizada para remover incrustações teimosas ou depósitos de incrustação que a limpeza mecânica não pode eliminar. Isso é especialmente verdadeiro para trocadores de calor tubulares, como trocadores de calor tubulares de esferas.
Por exemplo, os trocadores de calor tubulares de esferas ovais são amplamente utilizados em instalações de produção de energia térmica. Os trocadores de calor desempenham um papel importante nos processos de conversão e transferência de energia. Eles ajudam a transferir calor dos gases de combustão para um fluido de trabalho, geralmente água, para gerar vapor. O vapor então aciona uma turbina que gera eletricidade. Se os trocadores de calor estiverem limpos, a eficiência da transferência de energia será baixa, o que afetará a produção de energia.
Plantas petroquímicas e de processamento químico
Plantas petroquímicas e de processamento químico usam diferentes tipos de trocadores de calor. Eles incluem trocadores de calor refrigerados a ar, trocadores de calor de casco e tubo, trocadores de calor de placas, trocadores de calor em espiral e outros. Mais detalhes sobre os tipos de trocadores de calor já foram compartilhados na primeira seção. Cada tipo de trocador de calor tem seu próprio propósito e desempenha um papel importante na otimização do uso de energia e na facilitação de reações químicas. A limpeza química também é essencial para esses trocadores de calor permanecerem eficientes e funcionando bem.
Empresas de alimentos e bebidas
Empresas de alimentos e bebidas utilizam trocadores de calor de placas e trocadores de calor tubulares para realizar processos críticos, como pasteurização, esterilização e refrigeração. O trocador de calor sujo e não limpo pode levar à contaminação, o que pode prejudicar a segurança do produto e os consumidores. Por exemplo, o trocador de calor tubular de queijo deve atender aos padrões de grau alimentar Classe A. Isso significa que eles devem ser limpos, seguros e higiênicos para que os fabricantes possam fornecer produtos aos seus clientes sem se preocupar com sua saúde.
Contratos de HVAC e refrigeração
Sistemas de refrigeração e ar condicionado usam trocadores de calor como trocadores de calor de placas e trocadores de calor tubulares. Esses sistemas também estão presentes em edifícios residenciais, comerciais e industriais. A limpeza química desses trocadores de calor é crucial para garantir transferências de energia eficazes, levando ao desempenho ideal do sistema e ao conforto para os ocupantes e usuários das instalações e edifícios da Bing.
A limpeza química do trocador de calor não se limita a um tipo ou projeto específico de trocador de calor. Equipamentos, como feixes de tubos, serpentinas e cabeçotes, também são frequentemente limpos quimicamente se contiverem trocadores de calor. Para realizar a limpeza química dentro de uma unidade, geralmente é necessário que ela seja classificada para pressão, isolável e capaz de acomodar a solução de limpeza.
Quando um trocador de calor é limpo quimicamente externamente, geralmente algum tipo de solução química ou biocida é usado para tentar eliminar qualquer incrustação interna ou crescimento bacteriano na superfície. Os produtos químicos para trocadores de calor podem variar com base na composição química do trocador em questão. Trocadores de calor feitos de cobre ou suas ligas exigem soluções diferentes daquelas feitas de aço inoxidável ou aço carbono. Eles também diferem dependendo do tipo de incrustação a ser limpa - por exemplo, incrustação de carbonato de cálcio ou silicato exige soluções de limpeza química diferentes.
Ao selecionar soluções de limpeza química para trocadores de calor, é importante lembrar que algumas soluções de limpeza são eficazes apenas quando aquecidas a uma temperatura específica. Ao usar produtos químicos para limpar um trocador de calor, também é essencial considerar o tipo de produtos químicos usados, pois alguns podem ser extremamente prejudiciais e ter um impacto considerável no meio ambiente e até na saúde humana.
Dependendo do tipo de limpeza necessária e da solução disponível, a limpeza mecânica é frequentemente preferida, pois não requer nenhum tipo de produtos químicos e pode ser um método de limpeza de superfície.
Q1: Quais são os benefícios da limpeza química de trocadores de calor?
A1: A principal vantagem da limpeza química de trocadores de calor é o desempenho aprimorado. A limpeza química pode restaurar a eficiência do trocador de calor, garantir a transferência de calor ideal e reduzir o consumo de energia. Outro benefício é a vida útil do equipamento. A limpeza química regular previne incrustações excessivas, o que pode causar superaquecimento, corrosão ou danos, prolongando assim a vida útil do trocador de calor.
Q2: Quais são os riscos da limpeza química de trocadores de calor?
A2: O risco da limpeza química de trocadores de calor é o dano ao equipamento. A limpeza inadequada pode danificar o trocador de calor. O uso de produtos químicos inadequados pode corroer os materiais dos trocadores de calor. Além disso, a limpeza química é perigosa. Alguns produtos químicos de limpeza são tóxicos e podem causar riscos à saúde. Se não forem manuseados e descartados corretamente, eles podem representar riscos ambientais.
Q3: Com que frequência a limpeza química deve ser realizada em trocadores de calor?
A3: A frequência da limpeza química depende de alguns fatores, como o tipo de trocador de calor, a quantidade de incrustação, as condições de operação e os padrões da indústria. É frequentemente recomendado monitorar o desempenho do trocador de calor e o grau de incrustação e determinar a limpeza química de acordo com isso.
