Tipos de Trocadores de Calor de Placas de Barras com Refrigeração Líquida
Trocadores de calor de placas de barras com refrigeração líquida estão disponíveis em vários tipos para diferentes aplicações. A tabela a seguir os categoriza de acordo com seu design, padrão de fluxo, material e opções de montagem.
- Design: Os trocadores de calor possuem três designs comuns. O design mais popular é o trocador de calor de placas, que compreende placas finas e corrugadas. As placas de refrigeração têm áreas de superfície limitadas, o que significa que são adequadas para pequenos volumes. Elas também são ultrafinas e não são ideais para aplicações de alta pressão. O outro design é o trocador de calor de barras (ou vigas), que utiliza barras retangulares para formar áreas de transferência de calor. Os trocadores de barras são destinados a aplicações robustas. Os trocadores de calor líquidos não têm barreiras que separam os dois fluidos. Os trocadores de calor de circuito de refrigeração líquida não têm barreira entre os dois fluidos, e os advogados líquidos e os advogados gasosos têm barreiras entre os dois fluidos.
- Padrão de fluxo: Os trocadores de calor têm o mesmo padrão ou configuração. O mais comum é o contrafluxo, em que ambos os fluidos fluem em direções opostas. A configuração de contrafluxo é eficiente porque mantém um gradiente de temperatura ao longo de todo o trocador de calor. No fluxo paralelo, os dois fluidos fluem na mesma direção. Os trocadores de fluxo paralelo são menos eficientes porque os dois fluidos só mantêm um gradiente de temperatura no início.
- Materiais: Os trocadores de calor com refrigeração líquida são fabricados com materiais que têm alta condutividade térmica. Os aços inoxidáveis são usados principalmente por sua durabilidade, resistência a líquidos e capacidade de suportar ambientes de alta pressão. O titânio é resistente à corrosão e é usado principalmente em ambientes hostis. O alumínio é a opção mais acessível porque é leve e tem boa durabilidade.
- Opções de montagem: Os trocadores de calor são montados de maneiras diferentes para atender a aplicações exclusivas. As braçadeiras são usadas para tubos que precisam de instalação ou remoção rápida e fácil. Os suportes são usados para fornecer aos trocadores de calor estabilidade de longo prazo, especialmente aqueles expostos a condições adversas. As inserções rosqueadas rígidas são projetadas para permitir que os trocadores de calor líquidos sejam montados em posições fixas.
Especificação e manutenção do trocador de calor de placas de barras com refrigeração líquida
A estrutura do trocador de calor de placas de barras com refrigeração líquida determina sua durabilidade e as práticas de manutenção correspondentes. Um trocador de calor tradicional, como um casco e tubo, geralmente usa aço (do tipo carbono) para os tubos. Aço inoxidável (304 ou 316) também pode ser usado se o líquido de transferência de calor for corrosivo ou tiver impurezas. A liga de alumínio é um material leve mais moderno usado em trocadores de calor de placas. As placas de refrigeração líquida para gadgets tecnológicos empregam cobre ou alumínio para melhor condutividade térmica.
Os requisitos de manutenção dos refrigeradores líquidos variam dependendo do tipo de líquido que circula dentro e da própria liga. Um fluido circulante limpo aumenta a longevidade do trocador de calor porque as impurezas não erodirão o material ou obstruirão os canais. Além disso, muitos trocadores têm filtros que precisam ser inspecionados e, se necessário, limpos ou substituídos.
Inspecione todo o aparelho para verificar se há vazamentos e sinais de corrosão. Procure por quaisquer sinais de entupimento, como superaquecimento, que indiquem redução da transferência de calor. Se o trocador de calor usar um ventilador, certifique-se de que ele funcione suavemente na velocidade ideal. Aplique lubrificação às peças móveis, se necessário. Além disso, mantenha a área ao redor dos trocadores limpa e livre de detritos.
Se houver algum sinal de corrosão, uma camada protetora pode precisar ser reaplicada à liga para evitar maior deterioração. Os tubos e canais podem ser limpos com água e detergentes não corrosivos, mas um técnico qualificado deve purgar todo o sistema se houver líquido tóxico. Ele também deve inspecionar o sistema para verificar se há danos estruturais usando métodos de ensaio não destrutivo (END). Na limpeza, o método usado dependerá da liga:
- Aço Carbono: Limpe usando um sistema de jateamento de água com purga de ar e remova a corrosão usando inibidores de corrosão aplicados com escova.
- Cobre: Remedie a incrustação interna com fluxo de água ou químico e use bobina, e aplique inibidores para evitar incrustações.
- Alumínio: O jateamento de água é o método preferível para peças de alumínio.
- Aço Inoxidável: A limpeza com escova é o método típico, enquanto o jateamento de água funciona apenas para aço extra higiênico.
Cenários de trocadores de calor de placas de barras com refrigeração líquida
As placas de trocadores de calor de barras com refrigeração líquida são amplamente utilizadas em diferentes indústrias devido às suas eficientes capacidades de transferência de calor. Abaixo estão alguns cenários comuns de uso:
- Chillers industriais e sistemas de refrigeração: As placas de refrigeração líquida são os principais componentes utilizados em chillers industriais e sistemas de refrigeração. Elas ajudam a remover o calor dos produtos que estão sendo mantidos frios dentro do sistema de refrigeração. Suas eficientes capacidades de transferência de calor ajudam a manter a temperatura desejada de forma rápida e eficaz.
- Indústrias de processamento de alimentos e laticínios: Nas indústrias de alimentos e laticínios, as placas de refrigeração líquida são usadas em processos de pasteurização, refrigeração e resfriamento. Elas são aplicadas ao resfriar rapidamente produtos ou líquidos alimentares quentes para preservar a qualidade e evitar o crescimento de bactérias. As placas de refrigeração líquida também são usadas para resfriar bebidas e produtos lácteos líquidos antes do envase.
- Indústrias farmacêuticas e químicas: As placas de calor refrigeradas por líquido são usadas para controlar a temperatura com precisão em reatores, fermentadores e outros equipamentos de processamento nas indústrias farmacêuticas e químicas. Elas garantem que as reações químicas ocorram dentro da faixa de temperatura correta. Elas também são aplicadas ao resfriar ou aquecer rapidamente produtos químicos e líquidos durante o processamento.
- Usinas de geração de energia: Em usinas de geração de energia, como usinas nucleares, geotérmicas e a gás, os trocadores de calor de placas de refrigeração líquida podem ser utilizados. Elas resfriam vários equipamentos e sistemas para garantir que operem de forma eficiente, especialmente na prevenção de superaquecimento.
- Indústrias aeroespacial e automotiva: As indústrias automotiva e aeroespacial utilizam placas de refrigeração líquida para transferir calor de componentes eletrônicos, como baterias e inversores em veículos elétricos. Elas também são usadas em sistemas de espaçonaves e satélites para controlar e gerenciar a temperatura.
- Centros de dados e refrigeração eletrônica: As placas de refrigeração líquida são amplamente utilizadas em centros de dados e dispositivos eletrônicos. Elas resfriam componentes que geram calor elevado durante a operação, como CPUs, GPUs e fontes de alimentação. As placas de refrigeração líquida fornecem melhor controle de temperatura em comparação com apenas a refrigeração por ar.
Como escolher um trocador de calor de placas de barras com refrigeração líquida
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Análise da demanda da indústria:
As três formas de placas de refrigeração atendem a diversos setores comerciais. Investigue os setores comerciais do consumidor-alvo e as aplicações para as quais eles utilizam o trocador de calor. Considere se os setores comerciais estão começando a utilizar trocadores de calor agora ou sempre dependeram de trocadores de calor. O uso consistente de placas de refrigeração em um determinado campo reduzirá o risco de investir no trocador de calor.
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Tecnologia:
O desempenho dos trocadores de calor de barras depende da tecnologia. Investigue as tecnologias de ponta dos fornecedores e como elas se desempenham. Uma tecnologia de fabricação mais moderna pode produzir trocadores de calor mais eficientes.
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Qualidade e serviço:
Selecione fornecedores que oferecem itens de trocadores de calor superiores. Os compradores podem realizar inspeções de fornecedores. Depois de aprovados, os compradores podem colaborar com eles por um longo período. Além disso, os compradores também devem procurar fornecedores que oferecem suporte pós-venda completo. O desempenho, a qualidade de construção e o funcionamento eficaz de um trocador líquido dependem da manutenção constante e de reparos ocasionais. Alguns fornecedores fornecem planos de manutenção envolventes, que podem ser bastante vantajosos para alguns compradores.
Trocador de calor de placas de barras com refrigeração líquida - Perguntas e respostas
P1: Como funciona um trocador de calor com refrigeração líquida?
A1: Um trocador de calor funciona permitindo que dois fluidos a temperaturas diferentes fluam em canais separados próximos um do outro sem se misturarem. O fluido mais frio absorve calor do fluido mais quente, reduzindo sua temperatura enquanto aumenta a temperatura do calor.
P2: Quais são as vantagens da refrigeração líquida?
A2: As vantagens da refrigeração líquida incluem melhor eficiência de transferência de calor, redução de ruído, design compacto e desempenho escalável.
P3: Quais são as limitações da refrigeração líquida?
A3: As limitações da refrigeração líquida são o custo mais alto, o risco potencial de vazamento e a complexidade da instalação e manutenção em comparação.
P4: Quanto tempo duram os refrigeradores líquidos?
A4: Se o radiador estiver em boas condições, um sistema de refrigeração líquida pode durar até 5 anos ou mais.
