Trocadores de calor tipo tubo

Tipos de trocadores de calor do tipo tubular

Existem algumas variações de **trocadores de calor do tipo tubular** com base em seu design e construção.

• Trocadores de calor de tubo em U

  O trocador de calor de tubo em U consiste em um feixe de tubos em forma de U fixados em seu lugar com uma carcaça ao redor deles. Como o mesmo tubo desempenha a entrada e saída para o fluido no lado secundário, eles podem alterar a temperatura do fluido mantendo uma taxa de fluxo constante. Além disso, eles podem ter seu fluxo desviado por meio de defletores para melhorar a transferência de calor. O espaçamento dos defletores é normalmente determinado por meio de testes de desempenho, mas, basicamente, quanto mais frequentemente o fluido é desviado, maior o nível de troca de calor. Os defletores também ajudam a evitar a passagem acidental de fluidos do lado do tubo para o lado da carcaça.

• Trocador de calor de dupla tubulação

  Um trocador de calor de dupla tubulação compreende a troca de calor entre dois fluidos dentro de dois tubos. O tubo externo, que é comumente chamado de tubo de contenção, geralmente será maior que o tubo de troca interno. O tubo de troca interno conterá o fluido secundário.

  A transferência de calor entre os dois fluidos ocorre por convecção dentro dos líquidos e condução entre os dois tubos. Os fluidos podem fluir na mesma direção como fluxo concorrente, fluxo contracorrente onde fluem em direções opostas ou fluxo cocard, que é uma mistura de ambos. Embora o fluxo cocard também seja conhecido por ser menos eficiente, ele é usado quando menos desempenho é necessário.

• Trocadores de calor de tubo aletado

  Um trocador de calor de tubo aletado é um arranjo onde grandes aletas se projetam dos tubos de troca de calor. Esses tubos são dispostos próximos uns dos outros, e o terceiro meio, geralmente um fluido, passa entre os tubos e as aletas de troca de calor.

  Muitos tubos de trocadores de calor já têm aletas neles. As aletas aumentam a área de superfície e promovem o movimento convectivo, o que ajuda a aumentar a troca de calor. Quando a convecção forçada está presente entre as aletas, como com um ventilador soprando ar sobre elas, a eficiência do trocador de calor é muito melhorada.

Especificações e manutenção de trocadores de calor do tipo tubular

• Material: Os tubos de trocadores de calor são feitos de diferentes materiais, como aço carbono, cobre, alumínio, aço inoxidável, etc. O tipo de material usado determina as aplicações industriais e a resistência à corrosão.
• Tamanho: Os trocadores de tubo estão disponíveis em várias dimensões e tamanhos para escolher. Normalmente, os tubos do trocador têm um diâmetro que varia de 0,5 polegadas a cerca de 6 polegadas. Quanto ao comprimento, alguns são tão curtos quanto um pé, enquanto outros chegam a 50 pés ou mais. O tamanho do tubo do trocador de calor dependerá do volume de fluidos a serem processados.
• Classificações de pressão: Os trocadores de tubo podem suportar diferentes níveis de pressão. A classificação de baixa pressão é de cerca de 1,5 Mpa, enquanto a alta vai de 2,5% a 4,0 Mpa.
• Tubo aletado: Dependendo da aplicação, os tubos do trocador de calor podem vir com tubos aletados. Este é um tubo especializado que possui aletas externas anexadas ou integradas a eles. As aletas criam mais áreas de superfície para permitir mais transferência de calor entre o fluido que flui dentro do tubo e aquele que flui externamente.
• Cabeça flutuante: Alguns trocadores de calor tubulares podem vir com uma cabeça flutuante. Este é um componente que usa um mecanismo de cabeça flutuante para permitir que o feixe de tubos flutue.

Quando se usa um trocador de calor tubular industrial, é importante prestar atenção às dicas de manutenção para garantir uma vida útil mais longa e funcionalidade ideal. Verificações de manutenção regulares são essenciais. Isso ajuda a identificar problemas potenciais e corrigi-los antes que eles se transformem em problemas maiores. Durante a manutenção, certifique-se de que não haja vazamentos ou bloqueios nos tubos do trocador. Limpe as superfícies internas e externas regularmente para remover depósitos ou contaminantes que podem afetar a eficiência da transferência de calor. Mais importante ainda, inspecione o tubo quanto à corrosão com antecedência e substitua ou repare quaisquer peças danificadas necessárias.

Aplicações de trocadores de calor do tipo tubular

Os trocadores de calor tubulares industriais são centrais para as indústrias petroquímica e de refino de petróleo. Trocadores grandes são comumente usados em refinarias para separar frações de petróleo que produzem vários combustíveis, lubrificantes e matéria-prima para a indústria química.

As indústrias de processamento de alimentos usam trocadores de calor tubulares para pasteurizar leite. O leite pasteurizado deve ser resfriado rapidamente para atingir uma longa vida útil. Os trocadores de calor de refrigeradores tubulares executam essa função de forma eficiente. Os trocadores de calor transferem calor do leite pasteurizado para o leite não processado. O processo resulta em conservação de energia.

Os sistemas HVAC usam trocadores de calor tubulares para transferir calor entre dois sistemas de fluido. Os sistemas podem ser água gelada, vapor ou condensado. Os refrigeradores de ar tubulares usam uma série de tubos aletados para rejeitar calor para a atmosfera. As torres de resfriamento rejeitam calor para a água.

Os trocadores de calor tubulares são usados na indústria automotiva para radiadores e intercoolers em carros, ônibus, caminhões e outros veículos. Nos veículos, os trocadores de calor tubulares resfriam o óleo do motor para manter a temperatura de operação ideal. Os motores turboalimentados empregam intercoolers tubulares para reduzir a temperatura do ar de admissão para melhorar o desempenho do motor.

Como escolher trocadores de calor do tipo tubular

Ao comprar um trocador de calor do tipo tubular, os compradores precisam considerar os seguintes fatores:

• Requisitos do processo

  Selecione o material e a estrutura adequados com base na temperatura, pressão e meio dos fluidos.".

• Ambiente de instalação

  Certifique-se de que o trocador de calor possa caber no espaço de trabalho disponível e que os materiais sejam adequados para o ambiente de instalação.

• Eficiência energética

  Opte por produtos energeticamente eficientes para reduzir os custos operacionais.

• Manutenção e serviço

  Escolha trocadores que sejam fáceis de manter e considere a disponibilidade de serviço pós-venda.

• Segurança e padrões

  Certifique-se de que o produto atenda aos padrões de segurança relevantes para mitigar os riscos operacionais.

• Orçamento

  Considere o investimento inicial e os custos operacionais de longo prazo para tomar uma decisão economicamente viável.

• Reputação do fornecedor

  Colabore com um fornecedor confiável para garantir a qualidade do produto e garantir a estabilidade da cadeia de suprimentos.

Perguntas e respostas

P: Quais são os benefícios dos trocadores de calor tubulares?

R: O trocador de calor tubular possui muitos benefícios. Primeiro, eles são muito versáteis. Eles podem ser usados para uma variedade de aplicações de aquecimento e resfriamento. Segundo, eles são compactos. Os trocadores de calor tubulares ocupam menos espaço no chão em comparação com outros trocadores de calor. Terceiro, eles são fáceis de manter e operar. Por fim, os trocadores de calor tubulares são eficientes. Eles oferecem alta eficiência térmica e economizam energia.

P: Quais são as desvantagens dos trocadores de calor tubulares?

R: O trocador de calor tubular também tem algumas desvantagens. Primeiro, eles são caros. Os tubos de trocadores de calor custam mais que os trocadores de calor de placas e carcaças. Segundo, eles são complexos. Os trocadores de calor tubulares são complicados de projetar e fabricar. Terceiro, os trocadores são volumosos. Os trocadores de calor tubulares ocupam mais espaço no chão do que os trocadores de calor de placas.

P: Os trocadores de calor tubulares vazam?

R: Os trocadores de calor tubulares podem vazar. Com o tempo, as soldas ou juntas podem desenvolver rachaduras. A manutenção e inspeções regulares podem detectar quaisquer vazamentos precocemente.

P: Com que frequência os trocadores de calor tubulares devem ser limpos?

R: Geralmente, os trocadores de calor tubulares devem ser limpos uma vez a cada 3 meses. No entanto, a frequência pode variar dependendo da aplicação, dos tipos de fluido e da quantidade de resíduos.