Os permutadores de calor de placas representam um dos mais importantes tipos de permutadores de calor de vapor e consistem num feixe de placas metálicas especialmente onduladas com aberturas para os dois fluidos. As placas estão dispostas de tal forma que cada uma toma a forma de um canal.
A configuração destes permutadores de calor de placas é tal que cada fluido
circula através de canais alternados. A efetiva transferência de calor ocorre entre dois canais adjacentes e a corrugação das placas causa turbulência no fluido, ao mesmo tempo em que suporta a pressão diferencial.
Este fluxo turbulento aumenta a eficiência da transferência de calor, tornando os permutadores de calor de placas muito compactos em comparação com os tradicionais permutadores de calor de casco e tubo.
Dependendo do método utilizado para vedar as placas, os permutadores de calor de placas podem ser divididos nos três grupos seguintes:
- Permutadores de calor de placas com juntas (ou permutadores de calor de placas e quadros)
- Permutadores de calor de placas soldadas por calor.
- Permutadores de calor de placas totalmente soldados.
O permutadores de calor de placas gaseificadas foram inventados por volta de 1930. Naquela época, eles eram usados pela primeira vez na indústria alimentícia, onde um trocador de calor fácil de limpar era necessário para manter as exigências higiênicas deste setor.
O primeiro permutador de calor de placas aquecidas a vapor foi desenvolvido por volta de 1940 para ser utilizado como pasteurizador de leite. Durante muitos anos, o conceito do permutador de calor de placas foi confirmado como um sucesso e novos produtos inovadores foram desenvolvidos.
No final da década de 1970, a permutadores de calor de placas soldadasque usam técnicas de brasagem a vácuo para unir as tábuas. O passo seguinte no processo de desenvolvimento foi dado em 1994, quando a permutadores de calor de placas totalmente soldados.
Nos trocadores de calor de placas soldadas, as placas são soldadas a laser juntas para formar uma construção extremamente robusta. Atualmente, os trocadores de calor de placas são utilizados em uma infinidade de serviços no processamento químico, HVAC, alimentício, marítimo e aplicações de refrigeração.
Cálculos do projeto do permutador de calor de placas
Os permutadores de calor de placas são facilmente seleccionados e concebidos através de software, o que facilita a optimização do design do aquecedor a vapor em qualquer serviço.
Pode manusear vapor úmido, saturado e superaquecido, assim como quase qualquer fluido no lado secundário. As velocidades de fluido nas conexões e canais, assim como a temperatura de saída do condensado, são calculadas. O design do aquecedor a vapor pode ser escolhido de acordo com todos os tipos de métodos de controle. O ponto de quebra de fluxo também pode ser encontrado.
Para conseguir um bom desenho com vapor como fluido quente, deve ter-se em mente as seguintes informações:
- Serviço. A carga térmica, a temperatura de entrada e saída do fluido a ser aquecido (ou uma das temperaturas e o caudal), a queda de pressão permitida no lado secundário, a condição (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 desenho mecânico. Pressão e temperatura de projecto, código do vaso de pressão, tipos de ligações; flanges, condutas, etc.
- Tipo de aplicação do aquecedor a vapor. O uso pretendido deve ser conhecido pelo projetista do trocador de calor, a fim de influenciar a seleção do tipo de trocador de calor e seu projeto.
- Método de controle. O método de controle tem grande peso e influência no projeto e no tipo de trocador de calor.
- Temperatura desejada para a saída de condensado. Isto influencia o projeto do trocador de calor, particularmente quando se utiliza o controle primário de condensado com válvula de 2 vias.
Quando os dados acima são conhecidos, o design do permutador de calor de placas pode ser completado. Além da selecção do permutador de calor, o programa permite a impressão de dados relevantes, desenhos e preços do permutador de calor, entre outros.
Para saber como usar o permutadores de calor de vapor para a optimização do controlo da temperatura em processos industriaissubscreva o Boletim Informativo Steam for IndustryAs novas tendências do vapor industrial, um recurso que o ajudará a receber mais conteúdo sobre as novas tendências do vapor industrial, com artigos como o regulamentos para o uso de vapor no setor de alimentos e bebidas.
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