Tipos de trocadores de calor
Diferenças entre trocadores de calor de placas e trocadores de calor de casco e tubos
Ambostrocadores de calor de placasetrocadores de calor de casco e tuboSão componentes essenciais nos chillers de absorção de LiBr e bombas de calor da Hope Deepblue, cada um oferecendo vantagens exclusivas dependendo da aplicação. Aqui está uma comparação baseada em aspectos principais:
1. Estrutura
- Trocador de calor de placas (PHE):
- Composto por múltiplas placas finas de metal corrugado empilhadas umas sobre as outras, com juntas de vedação ou brasagem entre elas.
- O fluido flui através de placas alternadas, criando uma grande área de superfície para troca de calor em um espaço compacto.
- Trocador de calor casco-e-tubo (S&T):
- Consiste em um invólucro cilíndrico que contém um feixe de tubos.
- Um fluido flui dentro dos tubos, enquanto o outro flui fora dos tubos, dentro da carcaça.
2. Eficiência de transferência de calor
- PHE:
- Oferece um coeficiente de transferência de calor mais elevado devido à grande área de superfície e à turbulência aumentada causada pelas ondulações nas placas.
- Mais eficiente para troca de calor em aplicações com temperaturas muito próximas.
- Ciência e Tecnologia:
- Geralmente, a eficiência de transferência de calor é menor em comparação com os trocadores de calor de placas (PHE) devido à menor área de superfície e aos padrões de fluxo que podem não maximizar a turbulência.
3. Requisitos de tamanho e espaço
- PHE:
- Compacto e leve, sendo ideal para aplicações com espaço limitado.
- Mais fácil de instalar em espaços confinados.
- Ciência e Tecnologia:
- Devido ao seu design, é maior e mais volumoso, exigindo mais espaço para instalação.
4. Manutenção
- PHE:
- Mais fácil de desmontar e limpar devido às placas removíveis.
- A manutenção pode ser realizada sem desmontar toda a unidade.
- Ciência e Tecnologia:
- A limpeza exige mais esforço e tempo, uma vez que o acesso ao feixe de tubos pode envolver a desmontagem de partes do casco.
- São necessárias ferramentas para limpeza dos tubos.
5. Pressão e temperatura de operação
- PHE:
- A resistência à pressão e à temperatura é limitada pelos materiais das juntas.
- Normalmente utilizado em aplicações de baixa a média pressão e temperatura.
- Ciência e Tecnologia:
- Mais robusto e capaz de suportar pressões e temperaturas mais elevadas.
- Adequado para aplicações industriais exigentes.
6. Custo
- PHE:
- Geralmente, é mais econômico para necessidades de troca de calor de pequeno a médio porte.
- Custos iniciais e de instalação mais baixos.
- Ciência e Tecnologia:
- Custo inicial mais elevado devido aos requisitos de materiais e à complexidade da construção.
- Custo-benefício vantajoso para aplicações de maior porte devido à sua durabilidade.
7. Aplicações em Unidades de Absorção de LiBr
- PHE em unidades de LiBr:
- Usado pararecuperação de calor internae aplicações que exigem alta eficiência térmica.
- O tamanho compacto permite a integração em seções menores da unidade.
- Ciência e Tecnologia em Unidades de LiBr:
- Utilizado em áreas que exigemmanuseio de alta pressão ou temperatura, como o gerador ou o absorvedor.
- Oferece durabilidade para operação a longo prazo em condições variáveis.
Conclusão
Ambos os trocadores de calor desempenham papéis cruciais no projeto dos chillers e bombas de calor de absorção de LiBr da Hope Deepblue. Os trocadores de calor de placas são preferidos para configurações compactas, acessíveis e de alta eficiência, enquanto os trocadores de calor de casco e tubos são escolhidos pela robustez e adequação a cenários de alta pressão e alta temperatura. A seleção de um ou de outro depende das necessidades operacionais específicas e das considerações de projeto do sistema.
Um trocador de calor de casco e tubos consiste em vários componentes principais, incluindo o casco, o feixe de tubos de transferência de calor, as placas tubulares, os defletores (placas dobráveis) e as caixas tubulares. O casco é tipicamente cilíndrico, abrigando o feixe de tubos em seu interior, com as extremidades dos tubos fixadas às placas tubulares. A transferência de calor ocorre entre dois fluidos: o fluido dentro dos tubos, denominado fluido do lado dos tubos, e o fluido que circunda os tubos, conhecido como fluido do lado do casco. Para aumentar a eficiência da transferência de calor do fluido do lado do casco, vários defletores são frequentemente instalados dentro do casco. Esses defletores ajudam a aumentar a velocidade do fluido, direcionando-o para fluir através do feixe de tubos várias vezes em intervalos regulares, melhorando assim a turbulência do fluido e, consequentemente, aumentando a transferência de calor.
Um trocador de calor de placas é composto por múltiplas placas finas estampadas e corrugadas, dispostas em intervalos específicos, com juntas vedando as bordas. Essas placas são empilhadas e mantidas juntas por uma estrutura e parafusos de compressão. Os quatro orifícios nos cantos das placas e das juntas criam tubos de distribuição e coleta de fluido. Os fluidos quente e frio são canalizados de forma eficiente, com cada fluido separado em lados opostos de cada placa. O calor é transferido através das placas à medida que os fluidos fluem pelos canais, permitindo uma troca de calor eficiente entre os dois fluidos.
As estruturas distintas desses dois trocadores de calor resultam em diferentes eficiências de troca térmica. A Hope Deepblue projeta cuidadosamente cada produto para garantir a combinação ideal entre o trocador de calor e a unidade, oferecendo desempenho superior e produtos aprimorados aos clientes.
Data da publicação: 29/03/2024
