Trocador de calor de transformador

Tipos de trocadores de calor para transformadores

Trocadores de calor para transformadores atuam na regulação da temperatura de transformadores elétricos, absorvendo o calor gerado durante a operação do transformador. Existem dois principais tipos de trocadores de calor utilizados em transformadores.

• Trocador de calor de tubo duplo

  O trocador de calor de tubo duplo é um tubo cilíndrico simples. Ele consiste em dois tubos; um tubo interno carrega o fluido e outro tubo externo carrega o fluido de refrigeração. Ele funciona de forma contracorrente. O calor gerado do tubo interno é absorvido pelo tubo externo. O tubo externo também é conhecido como tubo com jaqueta. O trocador de calor de tubo duplo é menor e mais barato do que outros tipos de trocadores de calor. No entanto, ele tem transferência de calor limitada.

• Trocador de calor casco e tubo

  O trocador de calor casco e tubo é popular em aplicações industriais. Ele compreende uma casca cilíndrica grande e vários tubos menores no interior. O óleo do transformador flui pelo tubo e o fluido de refrigeração, que pode ser ar ou água, passa pela casca. O trocador de calor casco e tubo permite uma taxa de transferência de calor maior em comparação com o trocador de calor de tubo duplo. Ele é escalável para aplicações maiores.

Especificação e manutenção de trocadores de calor para transformadores

As especificações do trocador de calor do refrigerador de óleo do transformador podem variar de acordo com os tipos, modelos ou marcas. Geralmente, eles incluem os materiais, classificações de pressão, dimensões e temperaturas.

• Materiais

  O trocador de calor do transformador é geralmente feito de aço inoxidável. É uma liga de aço que contém mais de 10,5% de cromo. Esse elemento forma uma camada protetora conhecida como óxido de cromo quando exposto ao ambiente. A camada protege o material da ferrugem e da corrosão. Portanto, o aço inoxidável tem boa resistência à corrosão. Ele pode lidar com ambientes químicos agressivos. Alguns aços inoxidáveis também são conhecidos por sua durabilidade. Por exemplo, o 304L é um aço inoxidável austenítico amplamente utilizado. Ele combina excelente resistência à corrosão com boa conformabilidade.

• Classificações de pressão

  As classificações de pressão dos transformadores de trocadores de calor estão relacionadas aos sistemas em que são utilizados. Pressões mais altas podem resultar em maior resistência à incrustação. Mas também pode aumentar os custos e riscos. Escolher transformadores de refrigeradores de óleo com classificações de pressão adequadas pode maximizar os benefícios para os usuários.

• Dimensões

  Tipicamente, o comprimento, a largura e a altura de um trocador de calor de transformador determinam seu tamanho. Os compradores costumam escolher refrigeradores de óleo mais compactos porque o espaço é limitado. Mas os transformadores industriais precisam de tamanhos maiores para aumentar a eficiência.

• Temperaturas

  O trocador de calor para óleo de transformador pode suportar uma ampla faixa de temperatura. Ele pode funcionar bem em temperaturas altas e baixas. Mas as temperaturas de trabalho são diferentes de acordo com os tipos, modelos e marcas.

Manutenção

Os métodos de manutenção do refrigerador de óleo do transformador são os seguintes:

• Inspeção regular

  Os usuários precisam verificar as condições físicas dos trocadores de calor com frequência. Eles devem procurar vazamentos, corrosão e sinais de danos. Eles também precisam monitorar os parâmetros operacionais, como pressão, fluxo, temperatura e ruído. As inspeções regulares permitem que os usuários encontrem problemas potenciais em um estágio inicial. Portanto, ajuda a evitar falhas ou quebras de equipamentos.

• Limpeza

  O uso excessivo pode causar depósitos, sujeira ou bloqueio no trocador de calor. Isso pode reduzir o desempenho de transferência de calor. Assim, os usuários precisam limpar o dispositivo regularmente. Eles devem escolher soluções e métodos de limpeza adequados de acordo com os contaminantes e tipos de trocadores de calor.

• Lubrificação

  Se o trocador de calor tiver peças móveis, os usuários precisam aplicar lubrificantes a elas regularmente. A lubrificação reduz o desgaste. Aumenta a eficiência da operação.

Cenários de trocadores de calor para transformadores

Os trocadores de calor para transformadores são aplicados em diversos setores elétricos.

• Indústria de geração de energia:

  (ex: Usinas hidrelétricas); há grandes volumes de transformadores. Muitos deles são de grande porte e, portanto, exigem trocadores de calor para os transformadores para manter o resfriamento. Também se aplica a transformadores de energia eólica de instalações terrestres e offshore.

• Indústria de petróleo e gás:

  Neste setor, a atividade de exploração e refino de petróleo é alta. Existem transformadores que alteram/ajustam os níveis de tensão de forma rígida e segura. Os trocadores de calor para transformadores são aplicados nesses transformadores para manter a operação adequada. A gigante do petróleo saudita Aramco depende deles.

• Instalações industriais de fabricação:

  As instalações industriais também possuem muitos transformadores em funcionamento. Muitas vezes, eles estão consolidando indústrias de manufatura como processamento de alimentos, têxtil, química, etc. O grande número e o uso de maior intensidade de transformadores exigem trocadores de calor para transformadores mais eficientes e estáveis.

• Setor de energia renovável:

  Mais energia renovável (como painéis solares, energia eólica, etc.) é utilizada em todo o mundo. Assim, a transformação de energia renovável tornou-se um mercado em constante crescimento. Muitos tipos de trocadores de calor para transformadores também são aplicados aqui para garantir uma conversão e fornecimento estáveis de energia.

• Redes de distribuição de energia:

  Os sistemas de distribuição de energia precisam de transformadores para alterar os níveis de tensão. Assim, os trocadores de calor para transformadores são necessários para manter os transformadores funcionando bem. Para mais informações, consulte: transformador de trocador de calor de subestação.

Como escolher

Ao comprar um trocador de calor de óleo de transformador, esses fatores precisam ser analisados de perto.

• Configuração do fluxo:

  Usando uma configuração de contrafluxo ou cofluxo, o calor pode ser transmitido de forma mais eficiente entre os dois fluidos. Com um projeto de contrafluxo, ambos os fluidos fluem em direções opostas um em relação ao outro. Isso lhe dá uma área maior para transferência de calor, o que aumenta sua capacidade de aquecer ou resfriar as coisas.

• Material:

  É importante garantir que os materiais do trocador de calor não sejam danificados pelo óleo ou pelo que acontece durante o processo. Materiais comuns como aço inoxidável, alumínio ou aço carbono são escolhidos devido à sua longa vida útil e durabilidade.

• Classificações de temperatura e pressão:

  Ao escolher um trocador de calor de óleo, é crucial considerar suas classificações de temperatura e pressão. Essas classificações indicam os limites dentro dos quais o trocador de calor pode operar de forma segura e eficaz. Ao selecionar um trocador de calor com classificações de temperatura e pressão adequadas, pode-se garantir sua confiabilidade e longevidade na aplicação pretendida.

Trocador de calor para transformador Q & A

P: Por que um transformador precisa de um trocador de calor?

R: O papel do óleo do transformador tubos de papel de teste no funcionamento do transformador é crucial. É essencial manter a temperatura do óleo para manter o transformador operacional. O calor deve ser transferido do óleo para o ambiente externo para que o transformador funcione corretamente.

P: Existem meios de resfriar um transformador além dos trocadores de calor?

R: Existem. O transformador pode ser projetado para irradiar calor sem a assistência de nenhum dispositivo de resfriamento. Este é um transformador resfriado naturalmente que normalmente tem uma classificação inferior a 2500 kVA.

P: Que tipo de trocador de calor é usado em transformadores?

R: Os trocadores de calor tubulares ou de tubo são comumente usados em transformadores. Esse tipo de trocador de calor possui uma rede de tubos que permite a transferência de calor entre dois fluidos que fluem na mesma ou na direção oposta.

P: Quão eficientes são os trocadores de calor para transformadores?

R: A eficiência de um trocador de calor é normalmente medida por sua eficácia, que é a razão entre o calor real recuperado e o calor máximo possível que pode ser recuperado. A eficiência dos trocadores de calor pode variar muito dependendo do seu projeto, do tipo de trocador de calor e das condições de operação.

P: Quais são os fatores a serem considerados ao comprar trocadores de calor para transformadores?

R: É importante considerar o método de resfriamento do transformador ao selecionar o trocador de calor. Além disso, a localização do trocador de calor pode influenciar o tipo de trocador de calor selecionado. Se o transformador estiver imerso em óleo, os trocadores de calor tubulares são ideais.