Os trocadores de calor são um dos mais importantes e amplamente usados equipamentos de processo encontrados em locais industriais.
Independentemente do setor específico em questão, é provável que exista algum tipo de regulação de temperatura e é para isso serve um Trocador de calor casco e tubo.
Os permutadores podem ser usados para aquecimento ou resfriamento, no entanto, no setor industrial, particularmente dentro de usinas e refinarias, eles são predominantemente usados para resfriamento.
Mas, afinal, o que são trocadores de calor industriais utilizados em forno?
Como o nome indica, os trocadores de calor industriais são equipamentos industriais projetados para trocar ou transferir calor de um meio para outro.
A troca de calor pode ter o objetivo principal de aquecer elementos ou resfriá-los. Dentro do setor industrial, o resfriamento tende a ser a função mais predominante para evitar o superaquecimento de equipamentos ou substâncias voláteis provenientes de uma caldeira, por exemplo.
Existem muitos tipos diferentes de trocadores de calor, sempre adaptados para melhor atender diferentes propósitos e indústrias.
Por que os trocadores de calor são necessários?
Trocadores de calor têm uma ampla gama de aplicações industriais. Eles são usados como componentes de sistemas de ar condicionado e refrigeração ou de sistemas de aquecimento.
Muitos processos industriais exigem um certo grau de calor para funcionar, utilizando forno para isso, no entanto, normalmente é preciso ter muito cuidado para evitar que esses processos fiquem muito quentes.
Nas fábricas, os trocadores de calor são obrigados a manter máquinas, produtos químicos, água, gás e outras substâncias dentro de uma temperatura operacional segura, mesmo em Forno para fundição de alumínio.
Trocadores de calor também podem ser usados para capturar e transferir vapor ou calor que é liberado como subproduto de um processo ou operação, de modo que o vapor ou calor possa ser melhor aproveitado em outro lugar, aumentando assim a eficiência e economizando no orçamento da planta.
Como funcionam os trocadores de calor?
Diferentes tipos de trocadores de calor funcionam de maneiras diferentes, usam diferentes arranjos de fluxo, equipamentos e recursos de design.
Uma coisa que todos os trocadores de calor têm em comum é que todos eles funcionam para direta ou indiretamente expor um meio mais quente a um meio mais frio, trocando calor.
Isso geralmente é feito usando um conjunto de tubos alojados dentro de algum tipo de revestimento.
Ventiladores de trocadores de calor, condensadores, correias, refrigerantes, tubos e linhas adicionais, juntamente com outros componentes e equipamentos, trabalham para aumentar a eficiência de aquecimento e resfriamento ou melhorar o fluxo de um Forno para fundição.
Classificação dos trocadores de calor
Os trocadores de calor são geralmente classificados por uma das quatro métricas a seguir:
- A natureza do processo de troca de calor;
- O estado físico dos fluidos;
- O arranjo de fluxo do trocador de calor;
- O projeto e a construção do trocador de calor.
Esse primeiro método de classificação de permutador de calor refere-se a se às substâncias entre as quais o calor está sendo trocado entram ou não em contato direto ou se estão separadas por uma barreira física, como as paredes de seus tubos.
Os trocadores de calor de contato direto fazem com que os fluidos quente e frio entrem em contato direto entre si dentro dos tubos, em vez de dependerem de calor ou convecção radiante.
Os trocadores de calor de contato indireto mantêm os fluidos quente e frio fisicamente separados uns dos outros.
Normalmente, os trocadores de calor de contato indireto mantêm os fluidos quente e frio em diferentes conjuntos de tubos e, em vez disso, contam com energia radiante e convecção para trocar o calor.
Isso é comumente feito para evitar a contaminação ou a poluição de um fluido pelo outro.
O estado físico dos fluidos
Os permutadores de calor também podem ser classificados com base no estado físico dos fluidos quente e frio.
Se o trocador de calor usa contato direto, a classificação “líquido imiscível – líquido” também pode existir para se referir a líquidos que não se misturam. Por exemplo, óleo e água são imiscíveis.
O arranjo do fluxo de fluido quente e frio dentro do trocador de calor é outra maneira importante de categorizá-los.
Em trocadores de calor de fluxo paralelo, os fluidos quente e frio entram no trocador de calor da mesma extremidade e fluem paralelamente um ao outro.
Em trocadores de calor de fluxo em contracorrente, os fluidos quente e frio entram no trocador de calor de lados opostos e fluem em direção um ao outro.
Em trocadores de calor de fluxo cruzado, os fluidos quente e frio entram no trocador de calor em diferentes pontos e, à medida que viajam através do trocador de calor, eles se cruzam entre si, muitas vezes em ângulos retos.
Enfim, ter em mente a manutenção do trocador de calor é fundamental para um ótimo desempenho, seja para atuar em um forno eletrico ou em uma caldeira. Pense nisso!