Rto heat exchanger

Tipos de trocadores de calor RTO

Um oxidante térmico rotativo geralmente utiliza um trocador de calor RTO. Seu objetivo principal é recuperar o calor produzido durante o processo de combustão. Inicialmente, a temperatura do fluxo de exaustão de entrada é elevada usando o calor armazenado no regenerador cerâmico. Esse aumento de temperatura ajuda a eliminar os compostos orgânicos por meio da combustão. Após o processo de combustão, o calor restante no exaustão queimado é transferido de volta para o regenerador cerâmico, recuperando o calor.

A unidade de trocador de calor de um RTO pode ser construída em uma variedade de projetos para melhorar a eficiência de recuperação e reduzir a queda de pressão. Abaixo estão alguns dos projetos comuns:

• Trocador de calor em padrão H

  Em trocadores de calor em padrão H, o gás de combustão viaja em direções opostas. Quando os dois fluxos de gás estão em um fluxo contracorrente, as diferenças de temperatura costumam ser maiores. Algumas características de um trocador de calor em padrão H são:

  • Alta taxa de transferência de calor
  • Menor perda de calor
  • Operação simples e fácil manutenção

• Trocador de calor PAT (tecnologia assistida por pressão)

  Um trocador de calor PAT é projetado para ter uma menor queda de pressão e recuperar a pressão do RTO. Ele pode reverter o fluxo de gás de forma eficiente usando um mecanismo patenteado. Algumas vantagens de um trocador de calor PAT incluem as seguintes:

  • Menor queda de pressão
  • Recuperação do momento do gás
  • Desempenho e eficiência do sistema aprimorados

• Trocador de calor em padrão S

  Um trocador de calor rotativo com formato de S tem o gás de exaustão fluindo em direções opostas através da roda. Em contraste com o trocador de calor em padrão H, o padrão S pode oferecer melhor transferência de calor em aplicações específicas. Também oferece reciclagem térmica eficaz. Alguns benefícios de um trocador de calor em padrão S incluem os seguintes:

  • Recuperação térmica eficaz
  • Maior eficiência de transferência de calor
  • Projeto flexível para várias aplicações

Especificações e Manutenção

Especificações

• Tamanhos: Os RTOs são adaptáveis às necessidades industriais. Sua capacidade é indicada em metros cúbicos ou litros por hora. As opções típicas são 10-100 m3/h para unidades pequenas; 100-500 m3/h para unidades médias; acima de 500 m3/h para unidades grandes, até 3.000 m3/h ou mais.
• Temperatura: Os RTOs operam em uma resolução entre 700 e 1.200 °C. O valor exato depende do tipo de material de rejeito e deve ser alto o suficiente para garantir a destruição eficaz dos VOCs e fazer com que as reações químicas adequadas ocorram.
• Eficiência: Um RTO bem projetado pode obter mais de 95% e, em alguns casos, quase 100% de eficiência térmica. A eficiência pode ser menor para alguns resíduos industriais. Para aumentar a eficiência, um trocador de calor externo pode ser adicionado.
• Materiais: Os dutos de ar de um RTO são feitos de aço carbono para as seções frias e aço inoxidável para as seções quentes que resistem às altas temperaturas. Além disso, o corpo do RTO é feito com chapas de aço com uma espessura específica, geralmente maior que 5 mm.
• Recuperação de energia: Os RTOs podem conservar energia entre 1.000 e 5.000 milhões de Joules anualmente, dependendo do tamanho da unidade e da natureza dos compostos orgânicos voláteis (VOCs) a serem tratados. Quando um RTO é integrado a um processo de fabricação, uma quantidade significativa de energia pode ser economizada.
• Emissões: O RTO pode reduzir as emissões de CO e outros compostos em mais de 95%. A proficiência de design, bem como a manutenção de rotina, são cruciais para atingir tais taxas notáveis de redução.

Manutenção

• Verificações semanais: Inspecione todos os parafusos para verificar se algum deles está solto. Verifique as juntas de vedação e procure vazamentos. Verifique se todas as juntas de expansão estão ok. Verifique se todos os instrumentos estão funcionando e lendo dentro dos parâmetros, incluindo a queda de pressão através do trocador de calor de mídia cerâmica.
• Manutenção mensal: Limpe a malha no filtro de saco primário e inspecione o filtro de saco secundário. O primário costuma estar perto do RTO, e o secundário está mais longe, usado com menos frequência. O sopro de ar é suficiente para a limpeza do filtro.
• Sopre todas as linhas que usam ar comprimido para limpar os solenóides e válvulas do RTO após desconectar as linhas de ar. Uma varredura de imagem térmica pode ajudar a identificar quaisquer parafusos soltos que devem ser corrigidos o mais rápido possível.
• Inspecione os rolamentos do ventilador. Procure rachaduras ou defeitos nas pás do ventilador. Outras tarefas incluem verificar os componentes do sistema de ignição e as portas de explosão. Certifique-se de que a válvula borboleta e o atuador estão funcionando corretamente e com segurança.
• Manutenção trimestral: É melhor usar um aspirador de pó e realizar uma inspeção visual do filtro de saco primário. Outras tarefas são procurar sons ou vibrações incomuns nos ventiladores e bombas, examinar o filtro de ar de combustão e verificar as conexões elétricas no painel de controle. Além disso, as válvulas de água e o sistema de cloro devem ser examinados conforme necessário no manual relevante.
• Manutenção anual: Limpe a mídia cerâmica no trocador de calor com uma máquina de jateamento de alta pressão especial e um bico que distribui a água uniformemente. Nos primeiros 6 a 12 meses de operação, a mídia deve ser limpa pela primeira vez. O tempo exato dependerá da matéria particulada presente no ar que o RTO trata.

Cenários

• Indústria farmacêutica:

  Na indústria farmacêutica, um trocador de calor RTO é usado para gerenciar a temperatura durante a produção de medicamentos. Alguns medicamentos são sensíveis a mudanças de temperatura. Um RTO com um trocador de calor pode resfriar ou aquecer medicamentos na temperatura de deslocamento ideal correta. Isso ajudará a qualidade dos medicamentos. Além disso, está em conformidade com os regulamentos da indústria farmacêutica.

• Indústria de alimentos e bebidas

  Na indústria de alimentos e bebidas, um RTO com um trocador de calor é usado para processos de pasteurização e esterilização. Durante esse processo, contaminantes microbianos indesejáveis são eliminados dos produtos alimentícios, que podem variar de produtos lácteos a sucos e garantir a segurança do produto e prolongar a vida útil. Além disso, nos processos de fermentação, controlar a temperatura dos tanques e recipientes onde a fermentação ocorre é crucial para otimizar o rendimento e manter a qualidade dos produtos fermentados.

• Fabricação química:

  Na fabricação química, um trocador de calor RTO é usado para controle de temperatura. Também é usado para oxidação térmica. Isso significa que transferirá calor de uma reação química para outra. Ou, pode usar o calor gerado em uma reação química para aquecer outra parte de um processo. O controle adequado da temperatura é fundamental na fabricação química. Um catalisador RTO garante que os produtos químicos reajam corretamente para criar os produtos desejados. A transferência de calor aumenta a eficiência energética e reduz os custos gerais de produção.

• Construção e materiais de construção:

  Um trocador de calor RTO é usado na produção de materiais de construção como cimento e cerâmica. Ele recupera o excesso de calor de processos de alta temperatura, como calcinação ou queima, e o usa para pré-aquecer matérias-primas ou processar ar. Isso reduz o consumo de energia e melhora a eficiência do processo. Além disso, na fabricação de vidro, um trocador de calor RTO recupera calor dos fornos de fusão de vidro. O calor recuperado é usado para aquecer o material de lote de vidro ou ar de combustão, reduzindo o custo do combustível, aumentando a eficiência energética e minimizando o impacto ambiental.

Esses são apenas alguns exemplos de como os trocadores de calor RTO são usados em diferentes indústrias. Em cada uma dessas aplicações, os trocadores de calor desempenham um papel vital na melhoria da eficiência energética, na redução das emissões e na garantia do cumprimento das normas ambientais.

Como escolher trocadores de calor RTO

• Requisitos do processo:

  Investigue as necessidades específicas do processo, incluindo fatores como temperatura, pressão, vazão e a composição do gás. Certifique-se de que o trocador de calor RTO selecionado atenda a esses requisitos do processo. Por exemplo, selecione um trocador de calor do tipo placa para aplicações de baixa temperatura e pressão, e opte por um tipo casco e tubo para ambientes de alta temperatura e pressão.

• Composição do gás:

  Analise a composição do gás. Se o gás contiver um grande número de componentes reativos, a seleção do material para o trocador de calor RTO deve evitar reações com os componentes do gás.

• Espaço de instalação:

  Considere o espaço disponível para instalação. Alguns projetos e modelos podem ser mais adequados do que outros para se ajustar ao espaço de instalação fornecido. Certifique-se de que haja espaço suficiente para manutenção e reparo após a instalação.

• Eficiência:

  A eficiência energética é uma consideração importante para os custos operacionais e os impactos ambientais. Escolha trocadores de calor RTO com níveis adequados de eficiência energética com base no orçamento e nas obrigações ambientais.

• Fabricantes e serviços:

  Escolha fabricantes respeitáveis para garantir a qualidade do equipamento e a disponibilidade de serviços pós-venda. Observe a experiência do fabricante na produção de trocadores de calor RTO, bem como a disponibilidade de suporte técnico e serviços.

• Custo:

  Considere fatores como o custo de compra inicial, custo de instalação, custo operacional, custo de manutenção, etc.

Perguntas e Respostas

P1: Qual material é usado para os tijolos do trocador de calor RTO?

A1: Os tijolos do regenerador cerâmico são feitos de cerâmica de alta alumina, que tem estabilidade de alta temperatura, baixa condutividade térmica e boa inércia química.

P2: Como o trocador de calor RTO recupera energia?

A2: O processo de recuperação de energia do RTO é que o gás de rejeito primeiro passa pelo regenerador cerâmico. Em seguida, o calor é absorvido pelo regenerador cerâmico. O calor recuperado pode ser usado para o próximo processo. Finalmente, o calor residual no regenerador cerâmico é liberado para a atmosfera.

P3: Qual é a vida útil dos trocadores de calor RTO?

A3: A vida útil dos trocadores de calor RTO pode variar significativamente dependendo de fatores como condições operacionais, práticas de manutenção e a qualidade do trocador. Os regeneradores de calor RTO bem mantidos podem durar de 10 a 15 anos ou até mais.