Trocador do calor do tubo do escudo pequeno

Tipos de trocadores de calor de casco e tubo pequenos

Um trocador de calor de casco e tubo geralmente possui vários tubos paralelos conectados a um casco tubular. Geralmente, os trocadores de calor consistem em uma cabeça frontal estacionária, uma extremidade traseira e uma placa de tubo que mantém os tubos no lugar. Os fluidos que precisam trocar calor fluem pelo casco e pelos tubos em direções opostas.

O fluido que se move pelos tubos é conhecido como refrigerante, enquanto o fluido que se move pelo casco é chamado de fluido de processo. Fluidos frios e quentes trocam calor quando se movem pelo trocador de calor em direções diferentes.

Trocadores de calor de casco e tubo têm uma ampla variedade de aplicações em diferentes indústrias. Eles se destacam na coleta de calor ou na remoção de calor de fluidos, o que resulta na concentração ou evaporação de líquidos, particularmente na indústria de processamento de alimentos. São dispositivos grandes, mas muito eficazes.

Os trocadores de calor de casco e tubo podem ser categorizados com base em como os fluidos fluem por eles. Os dois tipos principais são trocadores de calor de contrafluxo e trocadores de calor de fluxo concorrente ou paralelo.

• Trocadores de calor de casco e tubo pequenos de contrafluxo: Em um trocador de calor de contrafluxo, ambos os fluidos fluem em direções opostas um ao outro. Como resultado, há uma diferença de temperatura constante ao longo dos tubos do trocador de calor que permite a transferência de calor máxima. O fluido de processo entra no trocador de calor de casco e tubo pequeno, enquanto o refrigerante sai dele. O projeto de contrafluxo é eficiente. Permite que o refrigerante atinja uma recuperação de calor quase completa do fluido de processo.
• Trocadores de calor de fluxo concorrente ou paralelo: Nesse tipo de trocador de calor, ambos os fluidos fluem na mesma direção. Devido a isso, a diferença de temperatura ao longo do trocador de calor é menor. Os trocadores de calor de fluxo paralelo são menos eficientes, pois o refrigerante só pode recuperar uma quantidade limitada de calor do fluido de processo.

Especificações e manutenção de trocadores de calor de casco e tubo pequenos

Especificações

• Tamanho e capacidade

  Os trocadores de calor de casco e tubo pequenos geralmente vêm com vários tamanhos e capacidades para atender às diferentes necessidades industriais. O tamanho do pequeno trocador de calor é geralmente expresso no diâmetro ou largura do casco. As capacidades são frequentemente medidas em termos de quanta transferência de calor realizam em uma hora, o que pode variar de uma pequena 1.000 BTUs a uma massiva 200.000 BTUs ou mais.

• Materiais

  Os materiais comuns para o casco incluem aço carbono, aço inoxidável e outras ligas. Os materiais dos tubos geralmente incluem cobre, aço inoxidável e aço carbono, principalmente escolhidos por sua excelente condutividade térmica e resistência à corrosão.

• Design

  Não apenas os modelos de design padrão, como trocadores de calor de casco e tubo pequenos de design fixo ou trocadores de calor de fluxo inverso, mas também trocadores de calor de casco e tubo pequenos que se encaixam em indústrias específicas geralmente estão disponíveis. Por exemplo, trocadores de calor de feixe de placas são adequados para a indústria química, enquanto os trocadores de calor de cabeça flutuante são uma escolha melhor para refinarias de petróleo.

• Sob pressão e temperatura

  As classificações de pressão do trocador de calor de casco e tubo pequeno indicam quanta pressão eles podem suportar com segurança durante a operação. Muitos trocadores de calor de casco e tubo pequenos podem suportar pressões de trabalho de até 150 psi ou até mesmo mais, dependendo do projeto, material e construção. A temperatura de operação se refere à faixa de temperaturas em que o trocador de calor pode funcionar. Este pequeno trocador de calor pode funcionar em temperaturas de -50 graus a 200 graus Celsius ou mais.

• Eficiência

  Os trocadores de calor geralmente têm diferentes tipos de eficiência - coeficiente global de transferência de calor, fator de área de superfície e eficácia da temperatura. O coeficiente global de transferência de calor mostra o quão rápido o calor passa pelo dispositivo. Normalmente fica entre 0,5 e 5,0.

Manutenção

Aqui estão algumas tarefas de manutenção diárias, semanais, mensais, trimestrais, semestrais e anuais para trocadores de calor de casco e tubo pequenos.

• Diariamente

  Inspecione o trocador de calor de casco e tubo pequeno visualmente para sinais óbvios de desgaste, vazamentos ou danos. Verifique se todos os fixadores estão soltos. Aplique lubrificantes em quaisquer componentes que precisem de lubrificação.

• Semanalmente

  Limpe as superfícies externas dos trocadores de calor para evitar que materiais estranhos se acumulem e causem incrustações dentro dos tubos. Calibre e verifique os medidores de temperatura e pressão.

• Mensalmente

  Inspecione o trocador de calor de casco e tubo pequeno para verificar se há vazamentos usando um método de teste não destrutivo, como testes de penetração de corante ou testes ultrassônicos.

• Trimestralmente

  Verifique todas as conexões elétricas e componentes de controle dos trocadores de calor para garantir uma boa condutividade.

• Semestralmente

  Inspecione e limpe todas as partes do trocador de calor de casco e tubo pequeno, incluindo casco, tubo, defletores e cabeçalhos. Para a limpeza do lado do tubo, a limpeza química pode funcionar melhor devido à formação de incrustações.

• Anualmente

  Realize um exame completo do trocador de calor por dentro e por fora. Preste atenção especial a componentes importantes, como os tubos, cascos, defletores, cabeçalhos e selos. Além disso, os usuários podem considerar a substituição de algumas peças, como selos e juntas, que tendem a se desgastar rapidamente ao longo do tempo.

Cenários de aplicação de trocadores de calor de casco e tubo pequenos

Os trocadores de calor de casco e tubo pequenos mostram cenários de uso versáteis em diferentes indústrias e aplicações.

• Trocadores de calor de casco e tubo pequenos na indústria médica

  Os trocadores de calor de casco e tubo pequenos podem ser encontrados na indústria médica dentro de ventiladores, máquinas de diálise ou incubadoras. Esses trocadores de calor auxiliam no resfriamento do dispositivo ou no controle da temperatura do fluido do paciente e garantem um gerenciamento térmico e padrões de higiene confiáveis.

• Promotores de turbulência dentro de trocadores de calor de casco e tubo

  As reações químicas que exigem gerenciamento de calor específico podem encontrar trocadores de calor de casco e tubo pequenos entre seus aparelhos. Esses ajudam a resfriar ou aquecer misturas de reação para garantir que uma determinada faixa de temperatura seja mantida para que o produto desejado possa ser produzido com alto rendimento e pureza. Exemplos de tais aplicações de engenharia química incluem a produção de fertilizantes, produtos farmacêuticos ou biocombustíveis. Os trocadores de calor de casco e tubo pequenos suportam a eficiência do processo, permitindo a recuperação de calor, condensação ou evaporação de fluidos subjacentes a reações químicas.

• Indústria de alimentos e bebidas

  Na indústria de alimentos e bebidas, os trocadores de calor de casco e tubo pequenos realizam a pasteurização de alimentos como xaropes de frutas e molhos, misturas de sorvete, produtos lácteos ou bebidas. Itens como trocadores de calor de casco e tubo sem gelo são ideais para a indústria de alimentos e bebidas, pois suportam os processos de pasteurização e resfriamento, mantendo a integridade do produto e prevenindo a contaminação microbiana.

• Indústria farmacêutica

  A produção farmacêutica envolve controle rigoroso da temperatura e limpeza. Os trocadores de calor de casco e tubo pequenos com configurações de casco de placa são usados para processos de resfriamento, cristalização ou secagem. Esses trocadores atendem aos requisitos precisos da indústria para eficácia, qualidade e limpeza, permitindo transferência de calor confiável e fácil limpeza.

• Indústria de plástico

  Essa indústria também emprega trocadores de calor de casco e tubo pequenos na forma de refrigeradores de óleo hidráulico, refrigeradores de água ou unidades de refrigeração. Esses trocadores de calor controlam o resfriamento do plástico durante os processos de formação e extrusão para melhorar a qualidade dos produtos de plástico. O resfriamento rápido também torna a taxa de produção mais rápida, levando à produtividade e lucratividade.

Como escolher trocadores de calor de casco e tubo pequenos

Ao escolher trocadores de calor de casco e tubo pequenos, é essencial considerar vários fatores relacionados à aplicação, projeto, qualidade e função de serviço do equipamento para garantir a seleção adequada dos materiais da máquina.

• Requisitos da aplicação: Determine as vazões, temperaturas e pressões dos fluidos de trabalho enquanto avalia os requisitos de transferência de calor, incluindo a carga térmica. Também é crucial considerar quaisquer restrições específicas, como o espaço disponível para instalação ou a frequência de manutenção desejada.
• Design: Analise a eficiência de diferentes projetos, como um trocador de calor compacto versus um convencional. Determine os materiais usados na construção do trocador de calor, incluindo o casco, tubo e quaisquer componentes internos. Opte por materiais resistentes à corrosão se os fluidos de trabalho forem propensos à corrosão ou incrustação.
• Qualidade: Ao comprar um trocador de calor de casco e tubo pequeno, certifique-se de que haja documentação detalhando os processos de controle de qualidade empregados durante a fabricação, como a certificação ISO. Selecione trocadores equipados com componentes confiáveis e bem estabelecidos. Escolha aqueles com um histórico comprovado de taxas mínimas de falha e bons registros de serviço.
• Função de serviço: Examine os recursos de design do trocador para facilitar a limpeza e o acesso à manutenção. As condições de operação, como temperatura e pressão, podem fazer com que o trocador de calor sofra desgaste. Portanto, seria útil considerar uma unidade que permita a fácil substituição de peças danificadas para manter a operação eficiente a longo prazo. Considere o intervalo de serviço e quaisquer procedimentos de manutenção necessários ao selecionar o trocador de calor para minimizar o tempo de inatividade e reduzir os custos operacionais gerais.

P&R

P: Quão duráveis são os trocadores de calor de casco e tubo pequenos?

R: Eles são bastante duráveis. Eles são construídos com materiais resistentes como aço inoxidável ou aço carbono. Esses materiais podem resistir ao calor, à pressão e à corrosão. Se as empresas os instalarem e mantiverem corretamente, os trocadores de calor de casco e tubo pequenos podem durar de 10 a 20 anos ou até mais.

P: Os trocadores de calor de casco e tubo pequenos podem ser reparados?

R: Sim, às vezes, partes de um trocador podem ser reparadas ou substituídas. Isso inclui juntas, tubos, placas de tubo ou casco. Mas o reparo precisa ser feito por profissionais. Eles precisam avaliar o dano primeiro antes de poderem dizer se o trocador de calor pode ser consertado.

P: Quais são os parâmetros de desempenho para trocadores de calor de casco e tubo pequenos?

R: Os principais parâmetros de desempenho são a queda de pressão e o coeficiente global de transferência de calor. Os fabricantes geralmente fornecem esses parâmetros em folhas de dados técnicas detalhadas.

P: Existe uma tendência para melhorar a eficiência energética dos trocadores de calor de casco e tubo pequenos?

R: Sim. Há um foco de pesquisa contínuo em melhorar sua eficiência energética. Sistemas de recuperação de calor estão sendo investigados para minimizar a perda de energia. Além disso, novas tecnologias, como mecanismos de autolimpeza, estão sendo exploradas para melhorar a eficiência da transferência de calor.