![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial.jpg\")
<\/p>\nNeste artigo, os diferentes tipos de permutadores de calor industriais s\u00e3o explicados e comparados, juntamente com os c\u00e1lculos de consumo de vapor e outros t\u00f3picos de interesse para os engenheiros de instala\u00e7\u00f5es, como a relev\u00e2ncia da carga inicial.<\/p>\n
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O termo \"permutador de calor\" \u00e9 estritamente aplicado a todos os tipos de equipamentos em que se promove a transfer\u00eancia de calor de um meio para outro. Um radiador dom\u00e9stico, onde a \u00e1gua quente cede o seu calor ao ar ambiente, pode ser descrito como um permutador de calor. Do mesmo modo, uma caldeira de vapor industrial, em que os gases de combust\u00e3o cedem o seu calor \u00e0 \u00e1gua para se obter a evapora\u00e7\u00e3o, pode ser descrita como um permutador de calor de combust\u00e3o.<\/p>\n
No entanto, o termo \u00e9 frequentemente aplicado mais especificamente a permutadores de calor de casco e tubo ou a permutadores de calor de placas, em que um fluido prim\u00e1rio, como o vapor, \u00e9 utilizado para aquecer um fluido de processo. Um permutador de calor de casco e tubos utilizado para aquecer \u00e1gua para aquecimento ambiente (utilizando vapor ou \u00e1gua) \u00e9 frequentemente referido como um \"calorificador sem armazenamento\". (Um permutador de calor com armazenamento, como mostrado na Figura 2.13.1, \u00e9 constru\u00eddo de forma diferente e geralmente consiste num recipiente de armazenamento de \u00e1gua quente com uma serpentina de aquecimento prim\u00e1rio no interior).<\/p>\n
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Os fabricantes fornecem frequentemente uma classifica\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica para os seus permutadores de calor em kW e, a partir da\u00ed, o consumo de vapor pode ser determinado, como no caso das serpentinas de aquecimento do ar. No entanto, os permutadores de calor (especialmente os permutadores de calor de casco e tubo) s\u00e3o frequentemente demasiado grandes para os sistemas que devem servir.<\/p>\n
A\u00a0esquentador sem dep\u00f3sito<\/a>\u00a0(como se mostra na Figura 2.13.2) ser\u00e3o geralmente seleccionados a partir de uma gama normalizada de tamanhos e podem frequentemente ter uma capacidade muito superior \u00e0 prevista no projeto. Para o aquecimento de \u00e1gua quente em edif\u00edcios, podem tamb\u00e9m ser inclu\u00eddos certos factores de seguran\u00e7a nos c\u00e1lculos da carga t\u00e9rmica.<\/p>\n Os permutadores de calor de placas tamb\u00e9m podem ser escolhidos a partir de uma gama padr\u00e3o de tamanhos se as unidades forem soldadas ou brasadas. No entanto, h\u00e1 mais flexibilidade no dimensionamento de permutadores de calor de placas com juntas, onde as placas podem ser frequentemente adicionadas ou removidas para atingir a \u00e1rea de transfer\u00eancia de calor desejada. Em muitos casos, os permutadores de calor de placas s\u00e3o sobredimensionados simplesmente para reduzir a queda de press\u00e3o do fluido secund\u00e1rio.<\/p>\n CONTE\u00daDO \u00daTIL - COMO \u00c9 CALCULADO O CONSUMO DE VAPOR INDUSTRIAL?<\/a><\/p>\n Nas instala\u00e7\u00f5es existentes, pode obter-se uma indica\u00e7\u00e3o da carga real se as temperaturas de ida e de retorno e a velocidade de bombagem forem conhecidas. No entanto, \u00e9 importante notar que o caudal indicado na placa de identifica\u00e7\u00e3o da bomba est\u00e1 provavelmente relacionado com uma cabe\u00e7a de press\u00e3o que pode ou n\u00e3o estar presente na pr\u00e1tica.<\/p>\n <\/p>\n Os permutadores de calor de casco e tubo e os permutadores de calor de placas s\u00e3o exemplos t\u00edpicos de aplica\u00e7\u00f5es de fluxo. Por conseguinte, ao determinar o consumo de vapor para estas aplica\u00e7\u00f5es, deve ser utilizada a Equa\u00e7\u00e3o 2.6.5.<\/p>\n A carga de arranque pode ser ignorada se ocorrer raramente ou se o tempo necess\u00e1rio para atingir a carga total n\u00e3o for muito importante. Os permutadores de calor s\u00e3o frequentemente dimensionados de acordo com a carga total de funcionamento, com a poss\u00edvel adi\u00e7\u00e3o de factores de seguran\u00e7a.<\/p>\n As perdas de calor raramente s\u00e3o tidas em conta nestas aplica\u00e7\u00f5es de tipo caudal, uma vez que s\u00e3o significativamente inferiores \u00e0 carga total de funcionamento. Os permutadores de calor de casco e tubo s\u00e3o normalmente isolados para evitar perdas de calor e prevenir poss\u00edveis ferimentos no pessoal. Os permutadores de calor de placas tendem a ser mais compactos e t\u00eam uma \u00e1rea de superf\u00edcie muito menor exposta ao ar ambiente em rela\u00e7\u00e3o ao tamanho da unidade.<\/p>\n CONTE\u00daDO \u00daTIL - M\u00c9TODOS DE C\u00c1LCULO DO CONSUMO DE VAPOR EM INSTALA\u00c7\u00d5ES INDUSTRIAIS<\/a><\/p>\n <\/p>\n Determinar a carga t\u00e9rmica e a carga de vapor da pr\u00f3xima caldeira de aquecimento sem armazenamento.<\/p>\n Um calorificador de aquecimento \u00e9 concebido para funcionar a plena carga com vapor a 2,8 bar g no espa\u00e7o de vapor prim\u00e1rio.<\/p>\n As temperaturas de ida e retorno da \u00e1gua secund\u00e1ria s\u00e3o de 82 \u00b0C e 71 \u00b0C, respetivamente, a uma velocidade de \u00e1gua bombeada de 7,2 kg\/s.<\/p>\n cp para a \u00e1gua = 4,19 kJ\/kg \u00b0C<\/p>\n Parte 1 Determina\u00e7\u00e3o da carga t\u00e9rmica<\/strong><\/p>\n A carga total pode ser calculada utilizando a Equa\u00e7\u00e3o 2.6.5:<\/p>\n Parte 2 Determina\u00e7\u00e3o da carga de vapor<\/strong><\/p>\n A taxa de condensa\u00e7\u00e3o a plena carga pode ser determinada utilizando o lado esquerdo da equa\u00e7\u00e3o do balan\u00e7o t\u00e9rmico, Equa\u00e7\u00e3o 2.6.6:<\/p>\n <\/p>\n Um permutador de calor de placas consiste numa s\u00e9rie de placas met\u00e1licas finas e onduladas entre as quais se formam uma s\u00e9rie de canais, atrav\u00e9s dos quais fluidos prim\u00e1rios e secund\u00e1rios circulam em canais alternados. A transfer\u00eancia de calor ocorre do vapor do fluido prim\u00e1rio para o fluido secund\u00e1rio do processo em canais adjacentes atrav\u00e9s da placa. A Figura 2.13.3 mostra uma representa\u00e7\u00e3o esquem\u00e1tica de um permutador de calor de placas.<\/p>\n Um padr\u00e3o ondulado de sulcos aumenta a rigidez das placas e fornece maior suporte contra press\u00f5es diferenciais. Este padr\u00e3o tamb\u00e9m cria um fluxo turbulento nos canais, melhorando a efici\u00eancia da transfer\u00eancia de calor, o que tende a tornar o permutador de calor de placas mais compacto do que um permutador de calor tradicional de casco e tubo. A promo\u00e7\u00e3o do fluxo turbulento tamb\u00e9m elimina a presen\u00e7a de \u00e1reas estagnadas e, portanto, reduz a incrusta\u00e7\u00e3o. Normalmente, as placas s\u00e3o revestidas no lado prim\u00e1rio para promover a condensa\u00e7\u00e3o do filme de vapor.<\/p>\n No passado, o mercado de permutadores de calor de vapor era dominado pelo permutador de calor de casco e tubo, enquanto os permutadores de calor de placas eram frequentemente preferidos na ind\u00fastria de processamento de alimentos e no aquecimento de \u00e1gua. No entanto, os recentes avan\u00e7os na conce\u00e7\u00e3o significam que os permutadores de calor de placas s\u00e3o agora igualmente adequados para aplica\u00e7\u00f5es de aquecimento a vapor.<\/p>\n Um permutador de calor de placas pode permitir tanto a condensa\u00e7\u00e3o como o sub-arrefecimento do condensado numa \u00fanica unidade. Se o condensado for drenado para um coletor atmosf\u00e9rico, a redu\u00e7\u00e3o da temperatura do condensado tamb\u00e9m reduz a quantidade de vapor flash perdido para a atmosfera atrav\u00e9s da purga do coletor. Isto pode eliminar a necessidade de um sub-arrefecedor separado ou de um sistema de recupera\u00e7\u00e3o de vapor flash.<\/p>\n Embora uma \u00e1rea nominal de transfer\u00eancia de calor possa teoricamente ser calculada utilizando a Equa\u00e7\u00e3o 2.5.3, os permutadores de calor de placas s\u00e3o modelos propriet\u00e1rios e ser\u00e3o normalmente especificados em consulta com os fabricantes.<\/p>\n CONTE\u00daDOS \u00daTEIS - 6 ASPECTOS FUNDAMENTAIS DA CONCEP\u00c7\u00c3O DE UM PERMUTADOR DE CALOR DE PLACAS DE VAPOR<\/a><\/p>\n Num permutador de calor de placas com juntas, as placas s\u00e3o fixadas numa estrutura e uma junta fina (normalmente de pol\u00edmero sint\u00e9tico) veda cada placa na extremidade. Parafusos de aperto entre as placas s\u00e3o usados para comprimir o conjunto de placas entre a placa da estrutura e a placa de press\u00e3o. Esta conce\u00e7\u00e3o permite uma f\u00e1cil desmontagem da unidade para limpeza e permite que a capacidade da unidade seja modificada atrav\u00e9s da simples adi\u00e7\u00e3o ou remo\u00e7\u00e3o de placas.<\/p>\n A utiliza\u00e7\u00e3o de juntas proporciona um grau de flexibilidade ao conjunto de placas, oferecendo resist\u00eancia \u00e0 fadiga t\u00e9rmica e a varia\u00e7\u00f5es s\u00fabitas de press\u00e3o. Isto faz com que alguns tipos de permutadores de calor de placas com juntas sejam uma escolha ideal como aquecedor de vapor para fornecimento instant\u00e2neo de \u00e1gua quente, onde as placas ser\u00e3o expostas a uma certa quantidade de ciclos t\u00e9rmicos.<\/p>\n A limita\u00e7\u00e3o da utiliza\u00e7\u00e3o do permutador de calor de placas com juntas reside na gama de temperaturas de funcionamento das juntas, que imp\u00f5e uma restri\u00e7\u00e3o \u00e0 press\u00e3o de vapor que pode ser utilizada nestas unidades.<\/p>\n Num permutador de calor de placas soldadas, todas as placas s\u00e3o soldadas entre si (normalmente utilizando cobre ou n\u00edquel) num forno de v\u00e1cuo. \u00c9 uma evolu\u00e7\u00e3o do permutador de calor de placas com juntas e foi desenvolvido para proporcionar maior resist\u00eancia a press\u00f5es e temperaturas mais elevadas a um custo relativamente baixo.<\/p>\n No entanto, ao contr\u00e1rio da unidade com juntas, o permutador de calor de placas soldadas n\u00e3o pode ser desmontado. Se precisar de ser limpo, tem de ser enxaguado em sentido inverso ou limpo quimicamente. Isto tamb\u00e9m significa que estas unidades s\u00e3o fornecidas numa gama padr\u00e3o de tamanhos, pelo que o sobredimensionamento \u00e9 comum.<\/p>\n Embora o permutador de calor soldado tenha uma conce\u00e7\u00e3o mais robusta do que o tipo com juntas, \u00e9 tamb\u00e9m mais suscet\u00edvel \u00e0 fadiga t\u00e9rmica devido \u00e0 sua constru\u00e7\u00e3o mais r\u00edgida. Por conseguinte, devem ser evitadas mudan\u00e7as bruscas ou frequentes de temperatura e de carga e deve ser dada maior aten\u00e7\u00e3o ao controlo do lado do vapor para evitar tens\u00f5es t\u00e9rmicas.<\/p>\n Os permutadores de calor soldados s\u00e3o mais adequados (e principalmente utilizados) para aplica\u00e7\u00f5es em que as varia\u00e7\u00f5es de temperatura s\u00e3o lentas, como o aquecimento ambiente. Tamb\u00e9m\u00a0<\/span>pode ser utilizado com sucesso com fluidos secund\u00e1rios que se expandem gradualmente, como o \u00f3leo t\u00e9rmico.<\/p>\n Num permutador de calor de placas soldadas, o conjunto de placas \u00e9 mantido unido por costuras soldadas entre as placas. A utiliza\u00e7\u00e3o de t\u00e9cnicas de soldadura a laser permite que o conjunto de placas seja mais flex\u00edvel do que um conjunto de placas soldadas, tornando a unidade soldada mais resistente a pulsa\u00e7\u00f5es de press\u00e3o e ciclos t\u00e9rmicos.<\/p>\n A elevada temperatura de funcionamento e os limites de press\u00e3o da unidade soldada significam que estes permutadores de calor s\u00e3o normalmente de uma especifica\u00e7\u00e3o mais elevada e s\u00e3o mais adequados para aplica\u00e7\u00f5es na ind\u00fastria de processos pesados. S\u00e3o frequentemente utilizados quando \u00e9 necess\u00e1rio um elevado desempenho a alta press\u00e3o ou temperatura, ou quando \u00e9 necess\u00e1rio aquecer meios viscosos como o petr\u00f3leo e outros hidrocarbonetos.<\/p>\n O permutador de calor de casco e tubos \u00e9 provavelmente o m\u00e9todo mais comum de troca de calor indireta em aplica\u00e7\u00f5es de processos industriais. Um permutador de calor de casco e tubos \u00e9 constitu\u00eddo por um conjunto de tubos encerrados num casco cil\u00edndrico. As extremidades dos tubos s\u00e3o encaixadas em placas tubulares que separam os fluidos prim\u00e1rio e secund\u00e1rio.<\/p>\n Quando o condensado de vapor \u00e9 utilizado como meio de aquecimento, o permutador de calor \u00e9 normalmente horizontal e a condensa\u00e7\u00e3o ocorre no interior dos tubos. O sub-arrefecimento tamb\u00e9m pode ser utilizado para recuperar algum calor adicional do condensado no permutador de calor. No entanto, se o grau de sub-arrefecimento necess\u00e1rio for relativamente grande, \u00e9 frequentemente mais conveniente utilizar um arrefecedor de condensado separado.<\/p>\n <\/p>\n A Figura 2.13.4 apresenta um projeto comum de um aquecedor de \u00e1gua aquecida a vapor n\u00e3o cumulativo. \u00c9 conhecido como um permutador de calor de casco e tubo do tipo \"um casco e dois tubos de passagem\" e consiste num feixe de tubos em U instalado num espelho de tubos fixo.<\/p>\n Diz-se que tem uma \"passagem de concha\" porque as liga\u00e7\u00f5es de entrada e sa\u00edda do fluido secund\u00e1rio est\u00e3o em extremidades diferentes do permutador de calor, pelo que o fluido do lado da concha passa pela unidade apenas uma vez. Diz-se que tem duas passagens tubulares porque as liga\u00e7\u00f5es de entrada e sa\u00edda de vapor est\u00e3o na mesma extremidade do permutador de calor, pelo que o fluido do lado dos tubos passa duas vezes pela unidade.<\/p>\n Uma divis\u00f3ria de passagem (tamb\u00e9m designada por placa divis\u00f3ria ou placa em forma de asa) divide a cabe\u00e7a do permutador, de modo a que o fluido do lado do tubo seja desviado para o feixe de tubos em U em vez de passar diretamente pela cabe\u00e7a.<\/p>\n Este \u00e9 um projeto relativamente simples e barato porque apenas \u00e9 necess\u00e1ria uma placa tubular, mas a sua utiliza\u00e7\u00e3o \u00e9 limitada a fluidos relativamente limpos, uma vez que os tubos s\u00e3o mais dif\u00edceis de limpar. Note-se que \u00e9 mais dif\u00edcil substituir um tubo com estes tipos de permutadores de calor.<\/p>\n Normalmente, s\u00e3o instalados deflectores no inv\u00f3lucro para direcionar o fluxo de fluido do lado do inv\u00f3lucro atrav\u00e9s dos tubos, melhorando a taxa de transfer\u00eancia de calor e para suportar os tubos.<\/p>\n Como mencionado no M\u00f3dulo 2.7, a carga de arranque pode muitas vezes ser ignorada se raramente ocorrer ou se o tempo necess\u00e1rio para atingir a carga total n\u00e3o for cr\u00edtico. Por esta raz\u00e3o, as v\u00e1lvulas de controlo e os permutadores de calor ser\u00e3o frequentemente dimensionados de acordo com a carga total mais os factores de seguran\u00e7a habituais.<\/p>\n Com sistemas que s\u00e3o desligados durante a noite e nos fins-de-semana, a temperatura da \u00e1gua secund\u00e1ria pode ser baixa no in\u00edcio de uma manh\u00e3 fria de inverno e as taxas de condensa\u00e7\u00e3o nos aquecedores de aquecimento ser\u00e3o mais elevadas do que no estado de carga total. Consequentemente, a press\u00e3o no espa\u00e7o de vapor pode ser consideravelmente mais baixa do que a press\u00e3o a que o permutador de calor funciona normalmente, at\u00e9 que a temperatura de entrada secund\u00e1ria atinja o seu valor de projeto.<\/p>\n De um ponto de vista t\u00e9rmico, isto pode n\u00e3o ser um problema: o sistema simplesmente demora mais tempo a aquecer. No entanto, se o projetista n\u00e3o tiver tido em conta esta situa\u00e7\u00e3o, um sistema inadequado de purga de vapor e de remo\u00e7\u00e3o de condensados pode causar a acumula\u00e7\u00e3o de condensados no espa\u00e7o de vapor.<\/p>\n Isto pode causar:<\/p>\n Corros\u00e3o interna. Estes problemas podem afetar os permutadores de calor que n\u00e3o foram concebidos para suportar tais condi\u00e7\u00f5es.<\/p>\n Edif\u00edcios: Um m\u00e9todo pr\u00e1tico e subjetivo de estimar uma carga de aquecimento \u00e9 olhar para o pr\u00f3prio edif\u00edcio. Os c\u00e1lculos podem ser complicados e envolvem factores como o n\u00famero de trocas de ar e as taxas de transfer\u00eancia de calor atrav\u00e9s das paredes, janelas e tectos. No entanto, \u00e9 poss\u00edvel obter uma estimativa razo\u00e1vel se se considerar o volume total do edif\u00edcio e se se considerar simplesmente 30 a 40 W\/m\u00b3 de espa\u00e7o at\u00e9 3 000 m\u00b3 e 15 a 30 W\/m\u00b3 se for superior a 3 000 m\u00b3. Isto dar\u00e1 uma estimativa razo\u00e1vel da carga de aquecimento quando a temperatura exterior estiver pr\u00f3xima de uma condi\u00e7\u00e3o de projeto de -1\u00b0C.<\/p>\n Uma forma pr\u00e1tica de determinar o consumo de vapor de uma instala\u00e7\u00e3o existente \u00e9 utilizar um medidor de caudal de vapor preciso e fi\u00e1vel.<\/p>\n Exemplo 2.13.2<\/b><\/p>\n Determinar a capacidade de projeto de um aquecedor de \u00e1gua a partir de condi\u00e7\u00f5es reais medidas A capacidade de projeto de um aquecedor de \u00e1gua \u00e9 desconhecida, mas a carga de vapor \u00e9 medida como sendo 227 kg\/h quando a temperatura exterior \u00e9 de 7 \u00b0C e a temperatura interior \u00e9 de 19 \u00b0C, uma diferen\u00e7a de 12 \u00b0C.<\/p>\n O aquecedor de \u00e1gua foi tamb\u00e9m concebido para fornecer uma temperatura interior de 19 \u00b0C quando a temperatura exterior \u00e9 de -1 \u00b0C, uma diferen\u00e7a de 20 \u00b0C.<\/p>\n A carga de vapor na condi\u00e7\u00e3o de projeto pode ser estimada simplesmente pelo r\u00e1cio das diferen\u00e7as de temperatura:<\/p>\n O acumuladores<\/span>\u00a0Os reservat\u00f3rios de \u00e1gua quente s\u00e3o concebidos para elevar a temperatura de todo o seu conte\u00fado, desde a temperatura fria at\u00e9 \u00e0 temperatura de armazenamento, num per\u00edodo de tempo especificado.<\/p>\n A taxa m\u00e9dia a que o vapor se condensa durante o per\u00edodo de aquecimento ou recupera\u00e7\u00e3o pode ser calculada utilizando a Equa\u00e7\u00e3o 2.13.1.<\/p>\n Exemplo 2.13.2 Calcular a carga m\u00e9dia de vapor de um calor\u00edfero de armazenagem<\/p>\n Um calorificador de armazenagem tem uma capacidade de 2 272 litros (2 272 kg) e foi concebido para elevar a temperatura desta \u00e1gua de 10\u00b0C para 60\u00b0C em \u00bd hora com vapor a 2 bar g.<\/p>\n cp para a \u00e1gua = 4,19 kJ\/kg \u00b0C<\/p>\n A solu\u00e7\u00e3o \u00e9 assegurar uma drenagem adequada dos condensados. Isto pode ser conseguido atrav\u00e9s de um purgador de vapor ou de um purgador autom\u00e1tico, dependendo das necessidades do sistema (ver M\u00f3dulo 13.1 - Permutadores de calor e paragem).<\/p>\n <\/p>\n Noutros permutadores de calor que utilizam vapor, \u00e9 por vezes utilizada uma cabe\u00e7a flutuante interna, que \u00e9 geralmente mais vers\u00e1til do que a cabe\u00e7a fixa dos permutadores de calor de tubos em U. Eles s\u00e3o mais adequados para aplica\u00e7\u00f5es com maiores diferen\u00e7as de temperatura entre o vapor e o fluido secund\u00e1rio. Uma vez que o feixe tubular pode ser removido, podem ser limpos mais facilmente. Muitas vezes, o fluido no lado do tubo \u00e9 direcionado para escoar atrav\u00e9s de v\u00e1rias passagens para aumentar o comprimento do percurso do fluxo.<\/p>\n Os permutadores s\u00e3o normalmente constru\u00eddos com um a dezasseis passagens de tubo, sendo o n\u00famero de passagens selecionado para atingir a velocidade de fluxo lateral do tubo projectada. Os tubos s\u00e3o dispostos no n\u00famero necess\u00e1rio de passagens, dividindo o coletor com v\u00e1rias placas de parti\u00e7\u00e3o. Por vezes, s\u00e3o criados dois passes do casco atrav\u00e9s da instala\u00e7\u00e3o de um deflector longitudinal do lado do casco no centro do permutador, onde a diferen\u00e7a de temperatura seria inadequada para um \u00fanico passe. As disposi\u00e7\u00f5es de fluxo dividido e de fluxo dividido s\u00e3o tamb\u00e9m utilizadas quando a queda de press\u00e3o, e n\u00e3o a taxa de transfer\u00eancia de calor, \u00e9 o fator de controlo no projeto, para reduzir a queda de press\u00e3o do lado do casco.<\/p>\n O vapor tamb\u00e9m pode ser utilizado para evaporar (ou vaporizar) um l\u00edquido, num tipo de permutador de calor de casco e tubo conhecido como \"reboiler\". Estes s\u00e3o utilizados na ind\u00fastria petrol\u00edfera para vaporizar uma fra\u00e7\u00e3o do produto de fundo de uma coluna de destila\u00e7\u00e3o. Tendem a ser horizontais, com a vaporiza\u00e7\u00e3o no casco e a condensa\u00e7\u00e3o nos tubos (ver Figura 2.13.5).<\/p>\n Nos reboilers de circula\u00e7\u00e3o for\u00e7ada, o fluido secund\u00e1rio \u00e9 bombeado atrav\u00e9s do permutador de calor, enquanto que nos reboilers termossif\u00e3o, a circula\u00e7\u00e3o natural \u00e9 mantida devido \u00e0s diferen\u00e7as de densidade. Nos reboilers do tipo caldeira n\u00e3o h\u00e1 circula\u00e7\u00e3o do fluido secund\u00e1rio e os tubos s\u00e3o imersos num po\u00e7o de l\u00edquido.<\/p>\n Tabela 2.13.3 Coeficientes t\u00edpicos de transfer\u00eancia de calor para alguns permutadores de calor de casco e tubo<\/p>\n A \u00e1rea de transfer\u00eancia de calor para um permutador de calor de casco e tubo pode ser estimada utilizando a Equa\u00e7\u00e3o 2.5.3. Embora esse equipamento seja normalmente especificado em consulta com os fabricantes, alguns coeficientes globais t\u00edpicos de transfer\u00eancia de calor s\u00e3o apresentados no Quadro 2.13.3 como orienta\u00e7\u00e3o quando o vapor \u00e9 utilizado como meio de aquecimento (e incluem uma toler\u00e2ncia para a incrusta\u00e7\u00e3o).<\/p>\n Uma evolu\u00e7\u00e3o na conce\u00e7\u00e3o do permutador de calor tradicional de casco e tubo \u00e9 o recente desenvolvimento do permutador de calor de tubo ondulado. Trata-se de um permutador de calor de placas fixas de passagem \u00fanica com um casco soldado e tubos rectos corrugados que s\u00e3o adequados para fluidos de baixa viscosidade. \u00c0 semelhan\u00e7a dos permutadores de calor de placas, os tubos ondulados promovem condi\u00e7\u00f5es de funcionamento turbulentas que maximizam a transfer\u00eancia de calor e reduzem as incrusta\u00e7\u00f5es. Tal como os permutadores de calor tradicionais de casco e tubo, estas unidades s\u00e3o normalmente instaladas horizontalmente. No entanto, no permutador de calor de tubos corrugados, o vapor deve estar sempre no lado do casco.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial-1.jpg\")
<\/p>\nC\u00e1lculos de consumo de vapor para permutadores de calor<\/b><\/h3>\n
Exemplo de c\u00e1lculo de consumo de vapor para permutadores de calor<\/b><\/h3>\n
![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial-2.jpg\")
<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial-3.jpg\")
<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial-4.jpg\")
<\/p>\nPermutadores de calor de placas<\/b><\/h3>\n
![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial-5.jpg\")
<\/p>\nPermutadores de calor de placas com juntas (permutadores de calor de placas e estrutura)<\/b><\/h4>\n
Permutadores de calor de placas soldadas<\/b><\/h4>\n
Permutadores de calor de placas soldadas<\/b><\/h4>\n
Permutadores de calor de casco e tubo<\/b><\/h4>\n
Aquecedores de \u00e1gua com aquecimento a vapor n\u00e3o cumulativo<\/b><\/h3>\n
![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial-6.jpg\")
<\/p>\nArranque a frio<\/b><\/h4>\n
\n2. tens\u00e3o mec\u00e2nica devida \u00e0 deforma\u00e7\u00e3o.
\n3. Ru\u00eddo devido a golpes de ar\u00edete.<\/p>\nEstimativa das cargas de aquecimento<\/b><\/h4>\n
![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial-7.jpg\")
\n\u00a0<\/b>
\nAcumuladores<\/span>\u00a0\u00e1gua quente<\/b><\/h4>\n![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial-8.jpg\")
<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial-9.jpg\")
\nEste valor m\u00e9dio pode ser utilizado para dimensionar a v\u00e1lvula de controlo. No entanto, quando a temperatura da \u00e1gua pode estar no seu valor mais baixo, por exemplo, 10 \u00b0C, a elevada taxa de condensa\u00e7\u00e3o de vapor pode ser superior ao que a v\u00e1lvula de controlo totalmente aberta pode passar, e a serpentina ficar\u00e1 sem vapor. A press\u00e3o na serpentina cair\u00e1 significativamente, o que ter\u00e1 o efeito l\u00edquido de reduzir a capacidade do dispositivo de purga de vapor. Se o dispositivo de purga for incorretamente dimensionado ou selecionado, a condensa\u00e7\u00e3o pode acumular-se na serpentina, reduzindo a sua capacidade de transferir calor e de atingir o tempo de aquecimento necess\u00e1rio. Podem ocorrer golpes de ar\u00edete, provocando ru\u00eddos graves e tens\u00f5es mec\u00e2nicas na serpentina. No entanto, se n\u00e3o for permitida a acumula\u00e7\u00e3o de condensado na serpentina, o sistema deve manter o tempo de aquecimento correto.<\/p>\nOutros aquecedores de vapor com casco e tubos<\/b><\/h3>\n
![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial-10.jpg\")
<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial-11.jpg\")
\nEmbora a condensa\u00e7\u00e3o por gotejamento seja desej\u00e1vel em todas estas aplica\u00e7\u00f5es, \u00e9 frequentemente dif\u00edcil de manter e imprevis\u00edvel. Para ser pr\u00e1tico, os c\u00e1lculos de projeto baseiam-se geralmente no pressuposto de condensa\u00e7\u00e3o por pel\u00edcula.<\/p>\nPermutadores de calor de tubos ondulados<\/b><\/h4>\n
![\"\"](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/Consumo-de-vapor-en-intercambiadores-de-vapor-industrial-12.jpg\")
<\/p>\n![\"calidad](\"https:\/\/vaporparalaindustria.com\/wp-content\/uploads\/2017\/05\/CTAnewsletter1900x602spiraxsacro-1-e1494511746325.jpg\")
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