Existem dois tipos principais de trocadores de calor aquecidos a vapor, uma das soluções mais utilizadas no setor, justamente por sua esterilidade e facilidade de regulagem, além de seu alto poder calorífico.
Esses dois tipos de trocadores de calor usados para aplicações de aquecimento e processos que usam vapor são:
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Trocador de calor do tubo
Tradicionalmente, o trocador de calor de tubo tem sido usado para muitas aplicações de aquecimento e processamento usando vapor em um amplo espectro de indústrias. É robusto e muitas vezes "over-designed" para o trabalho.
Ele tende a ter uma massa inerentemente alta e uma grande histerese térmica, o que pode dificultar o manuseio de algumas aplicações críticas.
Os trocadores de calor de tubos são frequentemente muito grandes na instalação inicial, principalmente devido aos grandes fatores de incrustação aplicados durante o cálculo. Nos trocadores de calor nos quais o vapor passa através dos tubos, estes tendem a ter uma baixa taxa de transferência, o que reduz:
- A turbulência.
- A fadiga dos metais nas paredes do tubo.
- La transferência de calor.
Esta baixa velocidade também tende a não limpar as superfícies do tubo. Portanto, geralmente, altos fatores de incrustação são aplicados no estágio de projeto, o que resultará em superdimensionamento.
Devido a este sobredimensionamento, a pressão de vapor real após a instalação é muitas vezes inferior à prevista. Se isso não for previsto, o armadilha de vapor pode não ter o tamanho correto e os tubos de vapor podem ser inundados com condensado, causando um controle errático e um desempenho ruim.
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O permutador de calor da placa
Trocadores de calor de placas são uma alternativa útil. Eles são relativamente pequenos e leves, e são extremamente rápidos para responder a mudanças nas cargas de calor. Quando eles são bem projetados, eles tendem a não se sujar, mas se o fizerem, eles podem ser facilmente desmontados, limpos e colocados de volta em serviço.
Comparados aos trocadores de calor de tubos, eles podem operar a pressões mais baixas para o mesmo serviço, mas devido às suas características de alta transferência de calor e menor necessidade de sobredimensionamento, eles são ainda menores e mais baratos que um trocador de calor. de tubos comparáveis.
Portanto, os trocadores de calor de placas (quando projetados adequadamente para trabalhar com vapor) são mais adequados economicamente para quedas de alta pressão através das válvulas de controle do que suas contrapartes de tubos. Isso pode nos dar a vantagem de usar válvulas de controle menor e menos dispendioso, minimizando o custo do próprio permutador de calor.
Em geral, é melhor projetar o sistema de modo que o trocador de calor a placas funcione queda de pressão crítica (ou com a maior queda de pressão possível) através da válvula de controle em plena carga.
Deve-se notar que nem todos os trocadores de calor a placas são adequados para trabalhar com vapor. É muito fácil comprar um trocador de calor projetado para trabalhar com líquidos e erroneamente assumir que funcionará perfeitamente quando aquecido com vapor.
A seleção correta quando o vapor é usado não é apenas uma questão de compatibilidade de pressão / temperatura. Os bons fabricantes têm o conhecimento necessário e você deve sempre procurar quando o vapor é a principal fonte de energia.
Se você quiser saber mais sobre os tipos de trocadores de calor ou o uso de 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 dimensionamento de válvulas de vapor usando uma queda de pressão arbitrária.
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