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Como é feito um trocador de calor?

Antes de entender como é feito um trocador de calor é importante termos a compreensão de sua função. O trocador de calor é um dispositivo de troca térmica, utilizado para aquecer ou refrigerar um fluido com outro. Se tivermos uma necessidade de aquecimento de água para esterilização ou limpeza, por exemplo, podemos utilizá-lo para realizar a troca térmica entre vapor e água. Importante lembrar que sempre o fluido quente cede calor para o fluido frio, tanto na refrigeração quanto no aquecimento. Outro exemplo, que ilustra bem essa função, é o resfriamento de óleo de uma máquina com o uso de água. Nesse caso, o óleo irá ceder calor para água, e, por consequência, será resfriado.

Componentes de trocador de calor

A composição de um trocador de calor de placas desmontáveis, também conhecido como trocador de calor gaxetado, contempla sete componentes:

  • 1 – Coluna
  • 2 – Placa de pressão
  • 3 – Conjunto de placas
  • 4 – Barra Inferior
  • 5 – Tirantes de aperto
  • 6 – Placa de estrutura
  • 7 – Barramento superior

Segue abaixo ilustração onde os mesmos são indicados por meio do uso de vista explodida.

Estrutura de trocador de calor

Agora que entendemos os componentes do equipamento, resta a pergunta: como é feito um trocador de calor? Ele consiste em uma placa de estrutura, uma placa de pressão, um barramento superior, um barramento inferior e uma coluna. Os tirantes de aperto são usados para pressionar e manter unido o conjunto de placas. O tamanho e número de placas dependem do dimensionamento do equipamento.

Placas para trocador de calor:

Consiste em placas com corrugações ao longo da área de troca. O número de placas é, assim como seu tamanho e dimensão, dependente da eficiência térmica requerida. Dependendo da aplicação podem ser usadas placas de aço inoxidável, titânio ou outras ligas especiais.

Gaxetas para trocador de calor:

Os canais existentes nas placas alojam as gaxetas. O objetivo dessas gaxetas é impedir a mistura dos meios líquidos quente e frio e, também, o vazamento para a parte externa. As gaxetas são selecionadas para se adequarem a real combinação de temperatura, resistência química e outras possíveis condições. Elas podem ser fornecidas em Nitrílica, EPDM ou Viton.

Placas direita e esquerda:

Em uma placa direita o fluxo vai da conexão 2 para a conexão 3 ou vice-versa. Já na placa esquerda, o fluxo vai da conexão 1 para a conexão 4 ouo contário.

Tipos de placas e gaxetas para trocadores de calor

1 – Placa inicial com gaxeta

Primeira placa do trocador de calor com vedação em toda superfície de modo a vedar a placa de estrutura.

2 – Placa de fluxo esquerda com gaxeta

Placa utilizada para direcionar o fluxo de fluido do lado esquerdo.

3 – Placa de fluxo direita com gaxeta

Placa utilizada para direcionar o fluxo de fluido do lado direito.

4 – Placa final com gaxeta

Placa “cega” utilizada para fechar sessão de placas e sistema de troca.

Dimensionamento de trocador de calor

Após entender como é feito um trocador de calor, é necessário entender como dimensioná-lo. O dimensionamento é o que irá definir o tamanho dos componentes, a construção e o tipo de cada um deles, além dos materiais e formatos. Para correto dimensionamento de trocador de calor é importante contar com empresas especialistas, como a Vaportec. Desde 1995, fornecemos soluções de troca térmicas com trocadores de calor brasados, desmontáveis e tipo tubo em tubo (ou casco em tubo). De acordo com cada processo, dimensionamos a melhor solução e projetamos um skid montado, fornecendo toda parte de controle, painel elétrico, bombeamento e outros. Dessa forma, entregamos o sistema “chave na mão”, sendo apenas necessário a ligação na rede existente e partida do equipamento.

Manutenção e aumento de capacidade em trocadores de calor

O aumento de capacidade de trocadores de calor é muito comum dentro da industria. Com o crescimento da produção se faz necessário o aumento da capacidade térmica para atender ao novos processos e equipamentos. Por isso, estudamos as variáveis do processo e trabalhamos no equipamento de forma a estruturá-lo novamente para atendimento da demanda atual.

Tem dúvidas quanto à manutenção em trocadores de calor? Entre em contato conosco para que possamos ajudá-lo. Além disso, verificamos as melhores placas e gaxetas para seu trocador de calor.