Trocador de calor de alumínio de fluxo cruzado

Tipos de Trocadores de Calor de Alumínio de Fluxo Cruzado

Um trocador de calor de fluxo cruzado é um aparelho que troca calor entre dois fluidos que fluem perpendicularmente (fluxo cruzado) um ao outro. Trocadores de calor de fluxo cruzado podem ser construídos usando vários tipos de materiais, como alumínio, cobre, aço ou plástico.

Trocadores de calor de fluxo cruzado com diferentes configurações estão disponíveis para aplicações específicas. Por exemplo, um trocador de calor de fluxo cruzado de placas compreende muitas placas montadas juntas de forma firme. Os fluidos fluem em lados opostos das placas. A configuração da placa fornece uma grande área de superfície para transferência de calor eficaz entre os fluidos. Além disso, o projeto da placa permite que o trocador de calor seja compacto e ocupe um espaço mínimo. Outro tipo comum de trocador de calor de fluxo cruzado é o trocador de calor de tubo e aleta, que consiste em vários tubos e aletas. Os tubos fornecem um caminho para os fluidos fluírem, enquanto as aletas aumentam a área de superfície, aumentando a taxa de transferência de calor.

Tanto os trocadores de calor de fluxo cruzado de tubo e aleta quanto os de placa são comumente usados em sistemas de refrigeração e ar condicionado. Embora ambos os tipos de trocadores facilitem a transferência de calor entre fluidos refrigerantes e ar, eles possuem características exclusivas que os distinguem um do outro. Por exemplo, os trocadores de calor de tubo e aleta são normalmente instalados ao ar livre e usados para condensadores e refrigeradores. Por outro lado, o trocador de calor de fluxo cruzado de placas é amplamente utilizado para evaporadores.

Os trocadores de calor de fluxo cruzado de serpentina são projetados com tubos enrolados. Eles podem ser de fluxo cruzado ou contracorrente, dependendo de como os fluidos fluem em relação um ao outro. Os trocadores de calor de serpentina são ideais para o processo de dessalinização e a indústria alimentícia. Além disso, eles são comumente usados para recuperação de calor residual.

O trocador de calor de fluxo cruzado errado pode resultar em altas quedas de pressão, baixas taxas de transferência de calor e ineficiências do sistema. Ao selecionar um trocador de calor, também é importante considerar o arranjo de fluxo. Os trocadores de calor podem ser de fluxo cruzado, contracorrente ou cocorrente. A configuração de contracorrente é quando os dois fluidos fluem em direções opostas um em relação ao outro. É um dos tipos mais eficientes de trocadores de calor. No arranjo cocorrente, os dois fluidos fluem na mesma direção. O projeto de fluxo cruzado, como discutido anteriormente, é quando os dois fluidos fluem perpendicularmente um ao outro. Fabricantes e fornecedores devem fornecer especificações e diretrizes distintas sobre onde cada mecanismo de trocador de calor deve ser aplicado.

Especificação e Manutenção

O desempenho dos trocadores de calor de fluxo cruzado e contracorrente depende dos parâmetros técnicos específicos. É importante conhecer as especificações ao comprar para garantir que o trocador de calor seja adequado a um sistema industrial.

Dois fatores principais a serem observados são os tamanhos e as taxas de fluxo dos trocadores de calor.

A especificação das dimensões inclui as partes seguintes

• Comprimento: Isso varia de comprimentos normais de 3 metros a 5 metros. Ele vai para mais extensos, até 10 metros ou mais, para grandes sistemas industriais.
• Largura: O trocador de fluxo cruzado tem mais feixes de tubos do que uma versão sem moldura. Os feixes de tubos ocupam mais largura. Os trocadores variam de cerca de 2 a 5 metros de largura.
• Altura: Os dois tipos compactos são a placa e o feixe de tubos que possui trocadores verticais. Eles variam de 1,5 a 3 metros de altura. As versões da torre de resfriamento de ar são mais altas que as outras por qualquer altura de 3 a 10 metros.

A capacidade da taxa de fluxo determina quanta calor um trocador de calor pode transferir. A quantidade da taxa de fluxo está em m3 ou metros cúbicos por hora. Para modelos pequenos, a taxa pode ser de 50 a 1000 metros cúbicos por hora. Será de milhares para os grandes industriais - entre 5000 a 50.000 metros cúbicos por hora. Uma rubrica de sua função e deveres indica a taxa de fluxo típica de líquidos. Ele também indica os locais onde as indústrias usam o trocador de calor específico, por exemplo:

• Indústria: Petróleo/Gás/Químicos
• Função: Resfriamento/Aquecimento/Condensação
• Material do Tubo: Aço carbono, Aço liga, Aço inoxidável
• Fluidos: Petróleo bruto, Gás natural

Manter e limpar trocadores de calor prolonga sua vida útil. Isso evita avarias e a necessidade de reparos ocasionais. Verificações de rotina mostrarão quaisquer sinais de danos ou bloqueios em tubos ou placas. Os usuários devem limpar as áreas internas dos trocadores para remover qualquer sujeira. Os fabricantes usam diferentes sistemas para manter os componentes do trocador de calor unidos, como soldagem ou brasagem. As juntas de soldagem devem ter seus alinhamentos verificados com frequência. Inspeções visuais revelarão qualquer corrosão nas superfícies, e os operadores devem remover quaisquer depósitos o mais rápido possível.

Cenários de trocadores de calor de alumínio de fluxo cruzado

• Indústria automotiva:

  Na indústria automotiva, os trocadores de calor de alumínio de fluxo cruzado são usados principalmente como radiadores em veículos. Eles transferem calor do refrigerante quente (que vem do motor) para o ar ambiente. Isso mantém o motor funcionando em temperaturas ideais. Alguns veículos podem ter uma combinação de um radiador de fluxo cruzado e um de fluxo misto para melhor lidar com o calor.

• Indústria da construção:

  Na indústria da construção, os trocadores de calor de alumínio de fluxo cruzado são usados principalmente no sistema HVAC de grandes complexos comerciais e residenciais. Eles são usados para transferir calor entre dois fluidos: um que flui pelo trocador e outro que flui por ele. Os trocadores de fluxo cruzado são benéficos em situações onde existem altas diferenças de temperatura entre os fluidos.

• Aplicações industriais:

  Em aplicações industriais, os trocadores de calor de alumínio de fluxo cruzado são usados para resfriar processos ou produtos e para aquecer líquidos ou gases. Eles também são usados em plantas de incineração, processamento químico e petroquímicos para transferir calor de correntes de gás quente para água ou vapor, que podem então ser usadas em outros processos ou para geração de energia.

• Indústria de plásticos e embalagens:

  Na indústria de plásticos e embalagens, os trocadores de calor de alumínio de fluxo cruzado desempenham um papel vital no resfriamento de processos. Após a extrusão de materiais plásticos, os trocadores de calor ajudam a reduzir a temperatura rapidamente. Isso estabiliza os produtos e garante melhor qualidade. Eles também são usados em linhas de embalagem, onde materiais de embalagem quentes precisam ser resfriados antes de serem empilhados ou processados ​​posteriormente.

• Indústria de alimentos e bebidas:

  Na indústria de alimentos e bebidas, os trocadores de calor de alumínio de fluxo cruzado são cruciais. Eles pasteurizam produtos como suco, leite, cerveja e outras bebidas, aquecendo e resfriando-os no trocador. Além disso, os trocadores de calor são usados em processos como secagem, cozimento, resfriamento e aquecimento de líquidos.

• Indústria de petróleo e gás:

  Na indústria de petróleo e gás, os trocadores de calor de alumínio de fluxo cruzado são usados para resfriar óleo ou gás de níveis de alta temperatura para níveis ambiente antes que o óleo ou gás possa ser injetado em um duto ou processado. Os trocadores de calor de alumínio são usados em compressão de gás, processamento de gás, plataformas offshore e instalações de GNL flutuantes.

Como escolher trocadores de calor de alumínio de fluxo cruzado

Ao escolher trocadores de calor, os compradores comerciais precisam considerar vários fatores para garantir que estejam selecionando as unidades mais adequadas para suas operações.

• Requisitos de aplicação

Ao escolher trocadores de calor, é importante identificar primeiro os requisitos específicos da aplicação. Os compradores precisam determinar a pressão de projeto, a temperatura de projeto, os tipos de fluido, a capacidade, as dimensões e outras necessidades específicas de seu sistema. Dessa forma, eles podem garantir que as unidades de trocador de calor que estão selecionando terão as propriedades para corresponder aos seus sistemas.

• Eficiência e desempenho

Os compradores comerciais precisam escolher trocadores de calor com os níveis de eficiência e desempenho adequados para suas aplicações. Para fazer isso, eles podem primeiro comparar as classificações de eficiência de diferentes tipos de modelos de trocadores de calor e, em seguida, selecionar as unidades que oferecerão as taxas de transferência de calor necessárias para suas aplicações comerciais ou industriais.

• Material

O material de construção do trocador de calor influenciará sua durabilidade, desempenho e compatibilidade com os fluidos do sistema. Os compradores comerciais precisam escolher o trocador de calor com um material que seja adequado para seus fluidos. Por exemplo, eles podem selecionar trocadores de calor de aço inoxidável para fluidos corrosivos.

• Qualidade e confiabilidade

Os compradores comerciais precisam garantir que estão comprando unidades de trocador de calor que durarão muito tempo. Eles devem procurar comprar de fabricantes que oferecem produtos duráveis, confiáveis e de alta qualidade. Os compradores podem verificar as certificações da indústria, como ISO ou CE, que indicam conformidade com padrões e qualidade. Eles também podem ler avaliações para aprender sobre o desempenho e confiabilidade de diferentes marcas de trocadores de calor.

• Manutenção e serviço

Os compradores comerciais precisam considerar os requisitos de manutenção das unidades de trocador de calor que desejam comprar. Unidades eficientes e fáceis de manter podem ajudar a reduzir o custo total de manutenção. Portanto, os compradores devem procurar trocadores de calor que vêm com recursos de manutenção úteis, como portas de limpeza substituíveis. Também ajudará os compradores a fazer a escolha certa se eles conhecerem o atendimento ao cliente do fabricante.

Perguntas e Respostas sobre trocadores de calor de alumínio de fluxo cruzado

P: O que é um trocador de calor de fluxo cruzado?

R: Um trocador de calor de fluxo cruzado é um dispositivo em que dois fluidos transferem calor quando fluem perpendicularmente um ao outro. Em um trocador de fluxo cruzado, a corrente de fluido frio flui através do caminho de fluxo do fluido quente. O arranjo de fluxo pode incluir lóbulos paralelos e perpendiculares em projetos de tubo e casca.

P: Para que servem os trocadores de calor de fluxo cruzado?

R: Os trocadores de calor de fluxo cruzado são comumente usados em grandes aplicações industriais, como as que envolvem gases e ar. Eles também são encontrados em unidades de ar condicionado e soluções de aquecimento centralizadas.

P: Quais são os dois tipos de trocadores de fluxo cruzado?

R: Os dois tipos de trocadores de fluxo cruzado são os trocadores de calor ar-líquido e ar-ar. Um trocador de fluxo cruzado ar-líquido inclui fluido frio como água fluindo perpendicularmente à corrente de ar. Enquanto isso, um trocador de fluxo cruzado ar-ar examina o gás que está queimando perpendicularmente à corrente de gás de entrada. Assim, ele facilita a transferência do calor restante para o gás de entrada.

P: Quais são as vantagens de um trocador de calor de fluxo cruzado?

R: A principal vantagem do projeto de um trocador de calor de fluxo cruzado é que ele é compacto e leve. Isso o torna muito fácil de instalar em vários sistemas de ar condicionado, refrigeração, automóveis, aeronaves e aquecimento central.