Os trocadores de calor a placas representam um dos tipos de trocadores de calor a vapor e consistem de uma embalagem de chapas metálicas especialmente corrugadas e providas de furos para os dois fluidos. A colocação das placas é tal que cada um adota a forma de um canal.
A configuração destes trocadores de calor de placas é tal que cada fluido
circulam através de canais alternativos. A transferência efetiva de calor ocorre entre dois canais adjacentes e a ondulação das placas causa turbulência no fluido, enquanto suporta a pressão diferencial.
Esse fluxo turbulento aumenta a eficiência da transferência de calor, tornando os trocadores de calor de placas muito compactos em comparação com os trocadores de calor de tubo e casco tradicionais.
Dependendo do método usado na vedação das placas, os grupos nos quais os trocadores de calor a placas podem ser divididos são os seguintes:
- Trocadores de calor de placas com gaxetas (ou trocadores de calor de placa e estrutura)
- Permutadores de calor de placas termoelétricas.
- Trocadores de placas totalmente soldados.
Os trocadores de placas com juntas eles foram inventados em torno de 1930. Naquela época, eles eram usados pela primeira vez na indústria alimentícia, em que um trocador de calor fácil de limpar era necessário para manter as exigências de higiene deste setor.
O primeiro trocador de placas de aquecimento a vapor foi desenvolvido próximo a 1940, sendo usado como pasteurizador de leite. Ao longo de muitos anos, o conceito de trocador de calor a placas foi confirmado como um sucesso e novos produtos inovadores foram desenvolvidos.
No final do 70, o Trocadores de placas de trocadores de calor, que usam técnicas de soldagem a vácuo para unir as placas. O próximo passo no processo de desenvolvimento foi dado em 1994, quando o trocadores de chapas totalmente soldados.
Nos trocadores de calor de placas totalmente soldadas, as chapas são soldadas a laser, formando uma construção muito firme. Atualmente, os trocadores de calor a placas são utilizados em muitos serviços em processos químicos, HVAC, alimentos, aplicações marítimas e refrigeração.
Cálculos de projeto de trocadores de calor de placas
Os trocadores de calor a placas são facilmente selecionados e projetados usando software, o que facilita a otimização do projeto do aquecedor a vapor em qualquer serviço.
Ele pode lidar com vapor molhado, saturado e reaquecido, bem como quase qualquer fluido no lado secundário. As velocidades do fluido nas conexões e canais, bem como a temperatura de saída do condensado, são calculadas. O design do aquecedor a vapor pode ser escolhido para se ajustar a todos os tipos de métodos de controle. O ponto de interrupção do fluxo também pode ser encontrado.
Para obter um bom design com vapor como fluido quente, as seguintes informações devem ser lembradas:
- Serviço. A carga de calor, a temperatura de entrada e saída do fluido a ser aquecido (ou uma das temperaturas e a taxa de fluxo), a queda de pressão permitida no lado secundário, o estado (pressão e temperatura) e o vapor disponível. Em geral, a queda de pressão do vapor não é considerada.
- Sujeira É importante saber se o fluido a ser aquecido contém fibras e outras substâncias sujas, ou se o próprio fluido está sujo.
- Dados de projeto mecânico. Pressão e temperatura de projeto, código de vaso de pressão, tipos de conexões; flanges, condutas, etc.
- Tipo de aplicação do aquecedor a vapor. O uso a ser dado deve ser conhecido pelo projetista do mesmo, a fim de influenciar a seleção do tipo de trocador de calor e seu design.
- Método de controle O método de controle tem grande peso e influência no projeto e no tipo de trocador.
- Temperatura de saída do condensado desejada. Isso influencia o design do trocador de calor, particularmente quando se usa a válvula de controle primária de condensado com as faixas 2.
Quando os dados acima são conhecidos, o projeto do trocador de calor a placas pode ser concluído. Além da seleção do trocador, o programa permite imprimir dados relevantes, desenhos de troca e preços, entre outros.
Para saber como usar o trocadores de calor a vapor para otimização do controle de temperatura em processos industriaisinscreva-se Boletim Steam para a Indústria, um recurso que servirá para receber mais conteúdo sobre as novas tendências do vapor industrial, com artigos como Regulamentos para o uso de vapor no setor de alimentos e bebidas.
Regulamentos para o uso de vapor no setor de alimentos e bebidas
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