Trocadores de calor: suas perguntas respondidas

Perguntas frequentes

Quando você recebe perguntas frequentes sobre seus produtos e suas aplicações, como fazemos na Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories, surgem padrões. Ou seja, alguns são mais prevalentes do que outros, e as perguntas sobre Hexoloy® carboneto de silício (SiC) e seu uso para a fabricação trocadores de calor com casco e tubo estão entre os mais comuns.

Respondemos a quatro dessas perguntas abaixo.

O que é um trocador de calor casco e tubo?

O trocador de calor de carcaça e tubo é o tipo usado em quase todas as aplicações industriais. Trocadores de calor à base de SiC são comumente usados ​​pela indústria química, por exemplo, no processamento de ácido sulfúrico. Este tipo de trocador de calor é popular devido à sua simplicidade (já que não possui partes móveis), sua resistência inerente (por ser cilíndrico), sua capacidade de lidar com pressões superiores a 30 bar e temperaturas superiores a 260ºC, além de fácil manutenção , especialmente quando os feixes de tubos são removíveis para manutenção.

Outro tipo comum de trocador de calor é o tipo placa, que apresenta vantagens e desvantagens para aplicações específicas. Existem muitas variações de ambos os tipos.

Como funciona a transferência de calor em um trocador de calor casco e tubo?

Todos os trocadores de calor desempenham essencialmente a mesma função: transferir calor de um líquido ou gás para outro sem que os fluidos entrem em contato direto. Um trocador de calor de casco e tubo, por exemplo, possui um vaso de pressão cilíndrico externo (o casco), dois feixes de tubos independentes que normalmente correm longitudinalmente dentro dele e dois fluidos separados, cada um com uma temperatura diferente à medida que entra no trocador de calor (Figura 1).
heat exchanger


Figura 1. A ilustração mostra os principais componentes de um trocador de calor de casco e tubo

Um fluido flui através do invólucro e, portanto, sobre os tubos, e o outro através dos tubos. Os defletores no invólucro criam turbulência para direcionar o fluido através do feixe de tubos e impedir que os tubos cedam ou vibrem.

Quais são os problemas associados à corrosão? Como eles são mitigados?

A corrosão é o resultado de reações químicas complexas entre os tubos do trocador de calor e os fluidos que circulam por eles. Os tipos e gravidade da corrosão variam com os tipos de fluidos e os materiais de que os tubos são feitos. A melhor maneira de mitigar a corrosão é usando um material que seja inerentemente resistente a ela.

Em contraste com muitos outros materiais usados ​​como tubos de trocador de calor (por exemplo, Grafite, Hastelloy, Tantalum), Hexoloy® O SiC é universalmente resistente à corrosão e erosão, o que o torna inerentemente mais confiável com uma vida útil mais longa. Além disso, é extremamente duro e leve, pode suportar temperaturas extremamente altas e choques térmicos e sua condutividade térmica é superada apenas pelo carbono.

Os tubos em trocadores de calor casco e tubo devem ser testados sob pressão?

Todos os tubos do trocador de calor devem ser testados quanto à pressão no momento da fabricação, mesmo aqueles destinados a aplicações em que a pressão não seja anormalmente alta.

Entre os outros testes que a Saint-Gobain realiza em seus tubos trocadores de calor, cada um é submetido a testes de pressão rigorosos em níveis mais altos do que eles experimentariam em serviço. Esta não é apenas uma medida de controle de qualidade, mas também uma garantia de segurança, pois todas as aplicações, especialmente em ambientes de alta pressão, podem ser potencialmente perigosas.