Trocador De Calor

Um trocador de calor casco e tubos é o tipo de equipamento mais comum em refinarias de petróleo e outras grandes instalações de processos químicos, e é adequado para aplicações de alta pressão.

A STD possui profissionais qualificados para realizar inspeções neste tipo de trocador de calor, que consiste em um casco (um grande vaso de pressão) com um feixe de tubos dentro dele. Um fluido corre através dos tubos, e outro fluido corre sobre os tubos (através do casco) de maneira a transferir calor entre os dois fluidos. O conjunto de tubos é chamado feixe de tubos, e pode ser composto por diversos tipos de tubos.

Um trocador de calor é normalmente inserido num processo com a finalidade de arrefecer (resfriar) ou aquecer um determinado fluido. São amplamente usados em aquecedores, refrigeração, condicionamento de ar, usinas de geração de energia, plantas químicas, plantas petroquímicas, refinaria de petróleo, processamento de gás natural, e tratamento de águas residuais.

Um exemplo comum de trocador de calor é o radiador em um carro, no qual a fonte de calor, a água, sendo um fluido quente de refrigeração do motor, transfere calor para o ar fluindo através do radiador (i.e. o meio de transferência de calor). Noutras aplicações são usados para refrigeração de fluidos, sendo os mais comuns, óleo e água e são construídos em tubos, onde, normalmente circula o fluido refrigerante (no caso de um trocador para refrigeração).

O fluido a ser refrigerado circula ao redor da área do tubo, isolado por outro sistema de tubos (similar a uma Serpentina (duto)) que possui uma ampla área geometricamente favorecida para troca de calor. O material usado na fabricação de trocadores de calor, geralmente possui um coeficiente de condutibilidade térmica elevado. Sendo assim, são amplamente utilizados o cobre e o alumínio e suas ligas. Dentro da teoria em engenharia, é um volume de controle, sendo que este equipamento normalmente opera em regime permanente, onde as propriedades da seção de um fluido não se altera com o tempo.

A eficiência de um trocador de calor depende principalmente:

• Do material utilizado para a construção;

• Da característica geométrica e do fluxo, temperatura e coeficiente de condutibilidade térmica dos fluídos em evidencia.

Genericamente, para melhorar a troca de calor, são colocados aletas em toda a área da tubulação. Estas aletas fazem com que o fluido se disperse em áreas menores, assim, facilitando a troca de calor. Aletas, consistem em células interligadas entre si, onde circula fluido. São construídas em materiais de excelente condutibilidade térmica.

Os Trocadores de calor existem em várias formas construtivas consoante a aplicação a que se destinam, sendo as principais:

• Trocador de calor de carcaça e tubos;

• Trocador de calor de placas;

• Trocador de calor de placas brasadas com aletas;

Quanto as fases, existem 2 tipos de trocadores de calor:

• Monofásico, onde não há mudança de fase no fluido a ser refrigerado ou aquecido;

Exemplo: Radiador de água e intercooler (ou radiadores a ar)

•  Multifase, onde há mudança de estado físico do fluido;

 Exemplo:  Condensador e evaporadores.

 Ilustração