Trocador de calor em carcaça e bobina

Tipos de Trocadores de Calor de Casca e Serpentina

Existem diferentes variações do **trocador de calor de casca e serpentina** que atendem a aplicações e indústrias específicas. Alguns deles incluem:

• Trocadores de calor de casca dividida

  Eles consistem em cascas independentes que podem ser unidas no acoplamento flangeado para limpeza e manutenção. As cascas divididas permitem que os feixes de tubos sejam removidos rapidamente para realizar manutenção preventiva ou reparos. Esse recurso é benéfico em aplicações onde a limpeza frequente é necessária ou onde o acesso ao feixe é necessário por outros motivos.

• Trocadores de calor de tubo duplo

  Eles consistem em um tubo externo grande e um tubo interno menor. O tubo menor é enrolado dentro do externo. O arranjo da serpentina maximiza a transferência de calor entre os dois fluidos. Os trocadores de calor de tubo duplo são geralmente usados para tarefas simples de aquecimento ou resfriamento onde dois fluidos estão prontamente disponíveis.

• Trocadores de calor de tubo em U

  Eles consistem em uma cabeça flutuante que permite que a casca seja facilmente dividida e limpa em um lado do tubo em U. O layout dos trocadores de calor de tubo em U promove turbulência e transferência de calor eficiente. Eles podem ser usados em várias indústrias e aplicações, incluindo processamento de petróleo e gás, geração de energia, refino petroquímico e sistemas HVAC.

Especificação e manutenção de trocadores de calor de casca e serpentina

Algumas especificações-chave a serem consideradas sobre os trocadores de calor de casca e serpentina são as seguintes:

• Capacidade

  A capacidade de um trocador de calor é geralmente expressa em termos do volume ou taxas de fluxo de massa dos fluidos que estão sendo processados, normalmente medidos em litros por minuto (L/min) ou quilogramas por hora (kg/h). Os trocadores de calor de casca e serpentina podem lidar com uma ampla gama de capacidades, desde pequenas unidades para aplicações residenciais até grandes unidades industriais.

• Materiais

  Os trocadores de calor são normalmente feitos de materiais como aço inoxidável, aço carbono ou liga de cobre. A escolha dos materiais usados na construção da casca e serpentina de um trocador de calor é vital para sua durabilidade, resistência à corrosão e capacidade de conduzir calor de forma eficaz. Por exemplo, o aço inoxidável é preferido para processamento de alimentos ou aplicações farmacêuticas devido à sua limpeza e resistência ao crescimento microbiano.

• Desempenho

  As principais métricas de desempenho para trocadores de calor de casca e serpentina incluem condutividade térmica ou eficiência, queda de pressão e a propensão à incrustação ou bloqueio. Isso significa que alguns projetos permitem que os fluidos se movam paralelamente um ao outro, o que reduz a queda de pressão, enquanto outros promovem configurações de fluxo cruzado para aumentar a eficiência térmica. A escolha do projeto do trocador de calor influencia significativamente a queda de pressão sofrida pelo fluido. As linhas de fluxo dentro de um trocador de calor de casca e serpentina também são influenciadas pela configuração das serpentinas. Os trocadores de calor de casca e serpentina frequentemente têm propensão à incrustação, especialmente em ambientes com altos níveis de matéria particulada ou atividade química. Isso significa que os trocadores de calor são frequentemente recomendados para limpeza e manutenção rotineiras, a fim de evitar qualquer transferência de calor que possa ser ineficiente.

A manutenção adequada de um trocador de calor de casca e serpentina garante seu serviço ininterrupto ao longo dos anos. Inspeções regulares devem ser feitas nesses trocadores de calor e quaisquer sinais de corrosão, vazamento ou mudanças incomuns nas quedas de pressão e temperaturas devem ser observados. Com os avanços da tecnologia, muitos trocadores de calor de casca e serpentina agora possuem mecanismos de limpeza integrados, como sistemas de retrolavagem ou descarga reversa. Isso permite ciclos de limpeza automáticos. Ao usar qualquer método de limpeza automático, semiautomático ou manual, é importante garantir que os produtos químicos ou processos usados não danifiquem o trocador de calor.

Cenários de trocadores de calor de casca e serpentina

Os trocadores de calor de casca e serpentina são equipamentos industriais úteis comumente usados para diferentes aplicações industriais.

• Indústrias de petróleo

  Na indústria do petróleo, os trocadores de calor de casca e serpentina são principalmente usados para destilação de petróleo bruto. Eles podem suportar os efeitos severos de fluidos corrosivos ou altas temperaturas. Produtos como resfriadores de casca e serpentina e aquecedores de óleo são exemplos comuns de trocadores de calor de casca e serpentina usados na indústria do petróleo.

• Empresas de processamento de alimentos

  As empresas de processamento de alimentos podem usar trocadores de calor de casca e serpentina para pasteurizar, resfriar ou aquecer produtos alimentícios e bebidas. Isso inclui cerveja, leite, suco e outros itens alimentícios líquidos. A durabilidade dos trocadores de calor de casca e serpentina os torna ideais para empresas de processamento de alimentos para atender aos requisitos de saneamento, bem como preservar o conteúdo nutricional dos produtos alimentícios.

• Usinas de geração de energia

  As usinas de geração de energia usam frequentemente trocadores de calor de casca e serpentina, que são usados em usinas termoelétricas, como turbinas a gás e a vapor. Condensadores de casca e serpentina também são exemplos comuns em usinas nucleares e sistemas geotérmicos.

• Sistemas HVAC

  Em unidades HVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado), os trocadores de calor de casca e serpentina são componentes comuns. Eles fornecem aquecimento de espaço, resfriamento interno ou ventilação em casas residenciais, edifícios comerciais e instalações industriais. Os trocadores de calor de casca e serpentina são conectados a sistemas de caldeiras, circuitos de refrigeração e fornos. Isso permite que eles recuperem o calor residual. Essa função contribui para a eficiência energética nos sistemas HVAC.

• Indústrias químicas

  As indústrias químicas usam extensivamente trocadores de calor de casca e serpentina para todos os procedimentos de processamento químico. Isso inclui resfriamento, aquecimento, cristalização, condensação, evaporação, polimerização e reações químicas. Eles são usados para diferentes tipos de fluidos e produtos químicos, como fluidos com alta viscosidade.

• Indústrias marítimas

  As indústrias marítimas usam principalmente trocadores de calor de casca e serpentina em embarcações e barcos, incluindo plataformas de petróleo e embarcações de produção offshore. Eles também são usados em sistemas de gestão de água de lastro, plantas de dessalinização de água do mar e sistemas centrais de refrigeração e aquecimento.

Como escolher trocadores de calor de casca e serpentina

Ao escolher um trocador de calor de casca e serpentina, existem alguns fatores importantes a serem considerados para a aplicação específica. Esses são os tamanhos físicos, tipos de conexão, construções, classificações de pressão e classificações de temperatura, etc.

• Tamanhos físicos: Inclui comprimento, diâmetro externo e volume. Os tamanhos físicos devem ser instalados nos equipamentos ou tubulações de uma planta industrial. O diâmetro da casca é importante para a eficiência da transferência de calor.
• Tipos de conexão: Métodos de conexão como conexões soldadas ou flangeadas influenciam a montagem e a confiabilidade. Escolha um tipo de conexão que corresponda ao sistema de tubulação.
• Projeto da serpentina: Existem trocadores de calor de casca e serpentina de uma única serpentina, múltiplas serpentinas e dupla serpentina. Um trocador de calor de uma única serpentina é compacto e fácil de instalar, adequado para sistemas onde o espaço é uma restrição. Um trocador de calor de casca e serpentina de múltiplas serpentinas oferece flexibilidade, permitindo o ajuste do número de serpentinas ativas para atender às necessidades específicas do processo. Enquanto isso, um trocador de calor de dupla serpentina gera uma área enorme de transferência de calor e atinge alta eficiência térmica, particularmente em condições industriais exigentes.
• Classificações de pressão e temperatura: Tanto a pressão máxima admissível quanto a faixa de temperatura de serviço devem ser adequadas às condições de trabalho.
• Opções de material: O material escolhe a durabilidade e a resistência à corrosão.
• Placas: Os tipos de placas dos trocadores de calor de casca e serpentina de placas incluem placas padrão, escamas de peixe e placas em relevo. Entre eles, as placas padrão são as mais usadas no trocador de calor. As placas padrão aprimoram a eficiência da transferência de calor do trocador de calor de casca e placa. Eles criam um padrão de fluxo de alta turbulência nos fluidos que passam, maximizando a transferência de calor entre os fluidos. As placas escamas de peixe são adequadas para o controle da turbulência do fluido e outros aspectos, enquanto as placas em relevo têm saliências que criam turbulência nos fluidos, aumentando a transferência de calor.
• Certificação e padrões: Um fornecedor confiável de trocadores de calor possui certificações que atendem aos padrões internacionais da indústria. Eles oferecem produtos de qualidade que são ideais para determinadas aplicações com tecnologia atualizada.

FAQ

P1: Qual é a diferença entre um trocador de calor de casca e serpentina e um trocador de calor de casca e tubo?

A1: A principal diferença está no arranjo dos tubos. Um trocador de calor de casca e tubo compreende feixes de tubos retos dentro de uma casca curva. Por outro lado, um trocador de calor de casca e serpentina apresenta serpentinas tubulares, que podem ser arranjos de dupla ou tripla serpentina, dentro de uma casca.

P2: Como os usuários sabem quando um trocador de calor precisa ser substituído ou reparado?

A2: Sempre há algum movimento de energia entre os dois meios. Se as serpentinas agora permitem o movimento eficiente de energia entre os dois meios, então o trocador de calor provavelmente precisa de reparo. Outro sinal óbvio pode ser a mudança repentina de temperatura, o que pode indicar um trocador de calor com defeito.

P3: Por que os trocadores de calor são tão importantes?

A3: Os trocadores de calor são componentes cruciais em uma ampla gama de processos industriais. Eles melhoram a eficiência energética ao recuperar e reutilizar o calor residual, reduzir o consumo de energia e reduzir os custos operacionais.

P4: Os trocadores de calor de casca e serpentina podem ser limpos?

A4: Sim, os trocadores de calor de casca e serpentina podem ser limpos. Dependendo do projeto e dos materiais usados, eles geralmente podem ser limpos usando limpeza química, limpeza mecânica ou Especificar o método de limpeza preferido.