Trocador de calor tubular óleo-água

Tipos de trocadores de calor tubulares óleo-água

O trocador de calor tubular óleo-água desempenha funções vitais em diversas indústrias. Esses trocadores de calor são projetados com base em funções e aplicações específicas. Alguns deles são mencionados abaixo.

• Trocador de calor de tubo duplo

  O trocador de calor de tubo duplo consiste em um tubo interno e um tubo externo. Ambos os tubos possuem fluidos diferentes que fluem através deles. Existem algumas unidades completamente intercambiáveis, mas na maioria dos modelos, o tubo externo fornece suporte para o tubo interno, o que permite uma transferência de calor eficiente entre os dois. Em um projeto de contrafluxo, os tubos se movem em direções opostas, enquanto em um projeto paralelo, eles se movem na mesma direção. Os modelos de contrafluxo são geralmente mais eficientes e permitem que mais calor seja transferido entre os fluidos. O trocador de calor de tubo duplo é fácil de fabricar e limpar, o que resulta em baixos custos de manutenção.

• Trocador de Calor Espiral

  O trocador de calor espiral consiste em dois fluidos que giram em espiral um ao redor do outro em um canal espiral. O projeto espiral permite uma grande área de transferência de calor em um espaço compacto. Essa responsabilidade permite que o trocador de calor espiral seja mais eficiente do que outros modelos compactos. Além disso, o trocador de calor também é resistente à incrustação e à corrosão, tornando-o mais durável para uso prolongado. Eles podem lidar com processos com alta pressão, altas temperaturas e viscosidade.

• Trocadores de Calor de Placas (PHEX)

  Em um trocador de calor de placas, os fluidos se movem entre placas corrugadas. Essa disposição fornece uma área de transferência de calor muito grande em uma espessura de unidade. Isso permite que o peso e o tamanho da unidade sejam mais compactos sem comprometer a eficiência. Além disso, o trocador de calor é flexível, permitindo que seja expandido e reparado conforme necessário. Com classificações de pressão e temperatura mais altas, este modelo é adequado para diversas aplicações industriais. A principal desvantagem de um trocador de calor de placas é que ele não é tão durável quanto outros devido à corrosão e incrustação e exigirá substituição mais cedo do que outros projetos.

• Trocadores de Calor de Casco e Tubos

  Um trocador de calor de casco e tubos consiste em um casco que abriga vários tubos. Um fluido flui através do espaço largo do tubo, e outro fluido flui através do espaço estreito dividido pelo casco, criando um arranjo de fluxo perpendicular. O calor é transferido de um fluido para outro através das paredes do tubo. Os trocadores de calor de casco e tubos estão disponíveis em várias configurações. Eles também podem ser projetados para lidar com aplicações de fluido de alta pressão e resistir à corrosão e danos, maximizando a vida útil da unidade. No entanto, a complexidade do sistema leva a custos de manutenção mais altos.

Especificação e Manutenção

As especificações dos trocadores de calor óleo-água variam de acordo com o fabricante e o tipo de produto.

• Parâmetros de Projeto

  Parâmetros de projeto comuns incluem:

  Pressão: Eles podem ser projetados para classificações de pressão de até 20 MPa, o que corresponde a cerca de 2000 kPa. Quanto maior a pressão, mais complexo e caro será o trocador de calor.

  Temperatura: Os trocadores de calor tubulares de óleo podem ser projetados para temperaturas de operação de 180 ° C ou mais altas.

• Material

  O principal material usado para fabricar trocadores de calor óleo-água é o aço carbono. Os tubos e cabeçotes do trocador de calor são geralmente feitos desse material. Esse tubo de condução de calor, frequentemente feito de aço inoxidável, aço liga ou cobre, forma os componentes principais do trocador de calor. Os trocadores de calor tubulares de óleo geralmente usam plásticos PET anticorrosivos de alta resistência, como o PET de polipropileno (PP).

• Estrutura

  • O trocador de calor óleo-água de tubo duplo consiste em um tubo externo e um tubo interno. O tubo interno carrega o óleo, enquanto o tubo externo carrega a água. No entanto, em alguns modelos, a água pode correr pelo tubo interno, enquanto o óleo corre pelo externo. Essa estrutura é simples e comumente encontrada em pequenos trocadores de calor óleo-água.
  • O trocador de calor óleo-água espiral consiste em dois tubos espirais. Um tubo carrega óleo enquanto o outro carrega água. Esse projeto ocupa menos espaço do que o projeto de tubo duplo, tornando-o ideal para aplicações compactas.
  • O trocador de calor óleo-água de placas utiliza várias placas para criar canais para água e óleo. Esse tipo é eficiente, não utiliza muito espaço e é fácil de limpar e manter. É comumente usado para aplicações pequenas e médias onde não há muito espaço.

• Desempenho

  Métricas de desempenho comuns incluem:

  Eficiência térmica: Indica o quão bem o trocador de calor desempenha sua função de transferência de calor.

  Coeficiente de transferência de calor: O coeficiente de transferência de calor geral indica quão eficientemente o calor é transferido através do trocador de calor. Valores U são comumente usados para representar coeficientes de transferência de calor. Um valor U alto indica transferência de calor mais eficiente.

  Queda de pressão: Um trocador de calor de alto desempenho terá baixas quedas de pressão. O trocador de calor não deve resistir muito ao fluxo do fluido.

Manutenção

Como o trocador de calor óleo-água pode ficar bastante sujo, é essencial mantê-los. Limpeza frequente é necessária. Os fabricantes recomendam o uso de soda cáustica ou ácido clorídrico para remover qualquer acúmulo de óleo ou graxa, ou podem sugerir quaisquer produtos químicos adequados que removerão qualquer acúmulo rápida e sem danos ao trocador. Use apenas os agentes de limpeza sugeridos para evitar danos à máquina.

Ao limpar ou manter o trocador de calor, verifique sempre se há vazamentos, corrosão, parafusos soltos, juntas de vedação danificadas e incrustações ou bloqueios, especialmente na tubulação. Se houver algum dano na junta, incrustações ou bloqueios, ou se a tubulação estiver danificada, o aparelho terá que ser substituído ou reparado. Certifique-se de que todos os elementos de fixação estejam bem apertados e completamente entre as placas. Use ar comprimido para limpar qualquer umidade entre as placas e qualquer excesso de água nas juntas.

Cenários de Aplicação de Trocadores de Calor Tubulares Óleo-Água

• Desenvolvimento de Campos de Petróleo Profundos:

  No desenvolvimento de campos de petróleo profundos, um trocador de calor tubular óleo-água é usado no método de estimulação térmica para aumentar a fluidez do óleo viscoso. O trocador de calor transfere vapor para as camadas de óleo por meio da água, o que melhora a produção de petróleo.

• Desenvolvimento de Campos de Gás:

  No desenvolvimento de gás natural, um trocador de calor tubular óleo-água pode ser usado no sistema de recuperação de condensado. O gás pode condensar em líquido durante o resfriamento, e o trocador de calor pode recuperar o calor da condensação para evitar a perda de energia.

• Refinação de Petróleo:

  Em uma refinaria de petróleo, existem muitos processos que precisam transferir calor de um meio para outro. Um trocador de calor tubular óleo-água pode desempenhar os seguintes papéis: Pré-aquecimento de petróleo bruto. O trocador de calor pode usar o calor dos produtos de petróleo ou o calor do petróleo bruto de saída para pré-aquecer o petróleo bruto para melhorar a eficiência da refinação.

• Químicos do Petróleo:

  Na produção química, um trocador de calor tubular óleo-água pode ser usado na reação, condensação, evaporação, resfriamento e outros processos. Transfere calor entre mídias químicas e fontes externas de aquecimento ou resfriamento.

• Coprodução de Óleo e Gás:

  Em um poço que produz óleo e gás natural, um trocador de calor tubular óleo-água pode recuperar o calor liberado durante a combustão do gás para fornecer o calor necessário para a produção de óleo ou outros processos.

• Dessalinização da Água do Campo de Petróleo:

  Um trocador de calor tubular óleo-água pode ser usado na dessalinização da água do campo de petróleo. O calor troca a extração de água doce por meio da dessalinização e reduz o impacto ambiental da produção do campo de petróleo.

Como Escolher Trocadores de Calor Tubulares Óleo-Água

Vários fatores devem ser considerados ao escolher o trocador de calor tubular, incluindo desempenho, dimensões, conexões, materiais e preços.

Para começar, os compradores devem considerar os requisitos de desempenho de sua aplicação. Eles devem determinar a área de transferência de calor necessária para sua aplicação. Os compradores também devem considerar o arranjo de fluxo, ou seja, se eles precisam de um trocador de calor tubular de contrafluxo ou de fluxo paralelo. Além disso, os compradores devem considerar a classificação de pressão e garantir que o trocador de calor tubular óleo-água possa suportar a pressão de sua aplicação. O mesmo vale para a classificação de temperatura. Os compradores devem garantir que o trocador de calor possa suportar a temperatura do fluido que está transmitindo.

As dimensões do trocador de calor tubular também devem ser consideradas. Os compradores devem garantir que o comprimento e o diâmetro do trocador de calor possam caber no espaço e nos equipamentos disponíveis. A área de transferência de calor também é importante para que os compradores possam obter uma eficiência de troca de calor adequada. Os compradores também devem garantir que as conexões dos trocadores de calor tubulares possam caber no sistema de tubulação de sua instalação. Eles podem precisar usar adaptadores ou flanges para uma conexão adequada.

O material do trocador de calor tubular também deve ser considerado para que ele possa se adaptar ao ambiente em que é usado e evitar corrosão ou vazamento. Os compradores também devem considerar os requisitos de manutenção do trocador de calor para que ele possa ser facilmente limpo, substituído ou reparado.

Por fim, os compradores devem considerar o custo do trocador de calor tubular. Eles devem comparar os preços de diferentes fornecedores e equilibrar desempenho e custo para encontrar um produto adequado para seu orçamento.

Perguntas e Respostas

P1: Quais são as tendências recentes dos trocadores de calor óleo-água no mercado?

A1: O mercado global de trocadores de calor foi avaliado em US$ 18 bilhões em 2022 e deve atingir US$ 34 bilhões até 2032.

P2: Qual a diferença entre um trocador de calor ar-água e um trocador de calor óleo-água?

A2: Os trocadores de calor ar-água transferem calor entre o ar e a água sem usar um fluido. Por outro lado, os trocadores de calor óleo-água transferem calor entre a água e o óleo.

P3: Quais são os fatores a serem considerados ao comprar um trocador de calor óleo-água?

A3: O tipo de trocador de calor, desempenho e eficiência, material e qualidade de construção, e tamanho e pegada são alguns dos aspectos a serem considerados ao comprar um trocador de calor óleo-água.