A maioria dos problemas que vemos em trocadores de calor de placas em campo não são falhas de equipamento, mas sim falhas de seleção. Uma unidade perfeitamente projetada para uma determinada aplicação pode apresentar vazamentos, incrustações ou desempenho inferior em uma única temporada quando utilizada em um processo inadequado. Em nosso trabalho diário na JINFAN, a maioria das perguntas que recebemos se resume a duas: "quanto custa um trocador de calor de placas?" e "qual é a unidade certa para a minha aplicação?". A primeira pergunta é prematura. A segunda é a pergunta que este guia responde — em seis etapas, na ordem em que são importantes.
A pergunta mais comum que recebemos começa com " Preciso de um trocador de calor de placas com 100 metros quadrados. "Essa ordem está invertida: a área de transferência de calor é o resultado de um cálculo, e não um dado de entrada. O que realmente precisamos para dimensionar uma unidade é a capacidade de processamento do processo."
√ Vazões e temperaturas de entrada/saída para ambos os fluxos
√ Queda de pressão admissível na unidade
√ Composição e concentrações de fluidos
√ Pressões e temperaturas de operação e de projeto
As placas são seladas com juntas elastoméricas e fixadas entre placas da estrutura. É possível limpar as placas mecanicamente, substituir as juntas e até mesmo adicionar placas posteriormente para aumentar a capacidade.
As placas são soldadas a laser em pares ou em um pacote totalmente soldado. Não há caminho para o envelhecimento da junta, portanto, os dois maiores modos de falha de uma unidade com junta — falha da junta e vazamento na vedação — desaparecem.
Você obtém um canal hermético e de alta pressão para o fluido agressivo ou perigoso, e mantém a possibilidade de abrir a unidade para limpeza do outro lado.
Ao enviar uma consulta, uma descrição sucinta do fluido, como "ácido sulfúrico a 5% a 85°C, fluxo intermitente", vale mais do que qualquer frase genérica sobre "materiais resistentes à corrosão". A composição química e a faixa de temperatura que você fornecer determinarão diretamente se a unidade durará dez anos ou dois.
Funções gerais: tratamento de água, climatização (HVAC), alimentos e bebidas, manuseio moderado de produtos químicos.
Correntes com presença de cloreto, água do mar e salmouras, onde o aço inoxidável pode sofrer corrosão por pite.
Produtos químicos agressivos e serviço corrosivo em altas temperaturas.
Aplicações em água, óleos e temperaturas moderadas.
Água quente, vapor e ácidos diluídos.
Temperaturas mais elevadas, óleos e fluidos mais agressivos.
Máxima resistência química com custo mais elevado.
A área de transferência de calor, o número de canais, o padrão das placas e a queda de pressão são os resultados de um cálculo térmico: diferença média logarítmica de temperatura, coeficientes de transferência de calor, tolerâncias para incrustações e a relação entre o ângulo de ondulação e a turbulência. A ondulação em V existe por um motivo: ela força o fluxo a se agitar, o que aumenta o coeficiente de transferência de calor, mas um ângulo mais acentuado também aumenta a queda de pressão. Equilibrar esses fatores é exatamente o tipo de trabalho que a equipe de engenharia de um fabricante realiza rotineiramente, e você deve deixá-los fazer isso.
Dois padrões de falha que observamos repetidamente em projetos de retrofit:
Todo trocador de calor de placas eventualmente precisa de manutenção. A questão é quanto essa manutenção custa em tempo de inatividade. Antes de fazer o pedido, faça três perguntas ao fornecedor: qual é o prazo de entrega das juntas e placas, se há peças de reposição em estoque para a sua linha de modelos e se o projeto utiliza dimensões padronizadas que outros fornecedores podem usar. A resposta diferencia um fornecedor que o trata como um cliente pontual daquele que espera dar suporte à unidade por anos.
O planejamento de capacidade também pertence a esta etapa. Uma unidade com juntas pode frequentemente ganhar placas posteriormente, caso o quadro tenha sido dimensionado com folga — uma maneira econômica de adquirir capacidade futura, desde que você mencione essa possibilidade na fase de consulta.
Ao concluir as etapas 1 a 5, você saberá o que precisa. A questão que resta é se o fornecedor poderá entregar o produto ou serviço de forma competente.
A escolha é uma conversa, não uma compra.
Envie à nossa equipe de engenharia os dados de operação — vazões, temperaturas de entrada/saída, composição do fluido e perda de carga admissível — e retornaremos com uma recomendação de construção e materiais, um projeto preliminar da placa e as dimensões estimadas. Não podemos fornecer um orçamento preciso sem essas informações, e não vamos fingir o contrário.
Esse é o objetivo deste guia: a unidade correta começa com a informação correta, e a informação correta leva cerca de dez minutos para ser reunida.
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