Diversos processos industriais exigem parâmetros que devem ser controlados com um certo grau de severidade, como a temperatura e a pressão.

Para isso, são utilizados equipamentos capazes de controlar os valores desses fatores no decorrer do processo, assegurando o sucesso da produção.

Dentre os equipamentos responsáveis pelo controle de temperatura, por exemplo, está o trocador de calor.

Muito utilizado em processos de resfriamento e aquecimento de fluido, o trocador de calor passou a ser implementado em sistemas de um jeito estratégico o suficiente para servir até mesmo como recuperador de energia térmica.

Além de oferecer tantos benefícios, o trocador de calor possui diferentes tipos, o que aumenta mais ainda a sua aplicabilidade.

Neste contexto, decidimos te apresentar 05 tipos de trocador de calor que você precisa conhecer, para que você esteja ciente a qual tipo recorrer para cada necessidade.

Quer saber mais sobre o assunto? Se sim, continue lendo este texto.

O que é o trocador de calor

Como o próprio nome já diz, o trocador de calor é um equipamento que tem o propósito de aquecer ou resfriar – dependendo da sua necessidade – um fluido através de outro, e sem que os dois se misturem.

Assim, é utilizado uma parede sólida que os separa, normalmente feita de metal ou outro material que tenha boa condutibilidade térmica.

Qual a importância do trocador de calor para a indústria

A resposta para este tópico exige um entendimento mais físico ou químico, além do entendimento óbvio.

Primeiramente, nem todo equipamento é capaz ou simplesmente não exerce um trabalho eficaz ao receber um fluido em um estado físico qualquer.

Por exemplo, compressores irão apresentar falhas se fizerem a sucção de líquido, enquanto rotores de turbinas são seletivos à vapor ou água, dependendo do seu projeto.

Em segundo lugar, a temperatura é algo criterioso na produção e esse parâmetro altera a velocidade de reação química, a viscosidade e a qualidade do produto final.

Juntando os dois casos, temos o trocador de calor que prepara o estado físico do fluido que irá passar pelo processo adiante do sistema, através do aquecimento ou resfriamento do fluido, além de controlar a energia térmica que será fornecida.

E, como já foi mencionado no texto, o trocador de calor exerce a função de recuperador de energia térmica através do uso da energia térmica que seria perdida, para pré- aquecer o fluido que entra no sistema.

Um exemplo é o descarte de gases produtos da combustão, que normalmente estão em uma temperatura relativamente alta, e podem ser utilizados para pré- aquecer o fluido que há de entrar no sistema de aquecimento.

05 Tipos de Trocador de Calor que você precisa conhecer

Conhecer diferentes tipos de um equipamento te concede a liberdade de escolher qual o mais adequado para a sua necessidade, além da retenção de informação sobre o assunto.

Assim, não perca a oportunidade de conhecer os 05 tipos de trocador de calor e as suas características, logo abaixo.

• Trocador de calor de tubos

Este trocador de calor é composto por diversos tubos, paralelos uns aos outros.

A ideia é que um fluido quente passe pela parte interna dos tubos, enquanto terá outro fluido frio passando pela parte interna dos mesmos, de modo que haja troca de calor entre o fluido quente e o fluido frio, indiretamente, através das paredes dos tubos.

Esse tipo de trocador de calor é normalmente utilizado em caldeiras, indústrias químicas e petroquímicas, por exemplo, visto a sua grande eficácia em altas temperaturas e pressões.

• Trocador de calor de casco e tubos

Esse tipo de trocador de calor pode ser facilmente confundido com o anterior, devido ao seu nome, então não deixe de se atentar aos detalhes.

O trocador de calor de casco e tubos possui um tubo central (chamado de casco) e, dentro do mesmo, está um conjunto de tubos menores.

Os tubos menores são os responsáveis por portar o fluido quente, enquanto o casco porta o fluido frio, acontecendo a troca de calor.

Esses trocadores de calor são resistentes a altas pressões  e temperaturas e, por isso, são utilizados em processos de grande responsabilidade, como na produção de energia.

• Trocador de calor de placas

Já esse tipo de trocador de calor é composto por várias placas empilhadas e unidas através de parafusos, além de serem feitas de aço inoxidável ou titânio, para que sejam resistentes à corrosão.

As placas empilhadas formam canais de fluxo de fluido e contém orifícios para a passagem dos mesmos em direções opostas.

Além disso, as superfícies das placas são caracterizadas com formatos que permitem ou a passagem de fluido quente ou de fluido frio, e os diferentes formatos alternam entre si.

Assim, dentre um grande conjunto de placas, terão placas alternadas passando fluxo de fluido quente ou frio, proporcionando a troca de calor indireta.

Esse tipo de trocador pode ser feito, também, de aço inoxidável ou titânio para proteger da corrosão, além de ser eficiente e de fácil limpeza.

Análogo ao trocador de calor de tubos, o de placas pode ser limitado quanto à pressão e à temperatura e são utilizados onde o espaço é limitado, como no resfriamento e aquecimento de piscinas, sistema de refrigeração e sistema de ar condicionado.

• Trocadores de calor de fluxo cruzado

O trocador de calor de fluxo cruzado é utilizado em ocasiões em que se tem duas temperaturas muito diferentes ou vazões diferentes de fluidos.

Além disso, a sua característica de funcionamento tem tudo a ver com o seu nome, devido ao fluxo dos fluidos quente e frio estarem perpendiculares um ao outro (se cruzando) e em canais separados.

Por mais que seja estranho, saiba que esse tipo de fluxo é mais eficiente para trocas de calor, além de ser característico por controlar melhor a temperatura de interesse, se comparado com o de fluxo paralelo.

E, por isso, são utilizados em processos de grande escala, como em algumas usinas de energia, mas também podem ser encontrados em sistemas de refrigeração e ar condicionado.

• Trocadores de calor de placas soldadas

Este tipo de trocador de calor possui certa semelhança se comparado com os trocadores de calor de placas, se diferenciando pelo método de fixação e união das placas, que não é por parafuso, e sim, por solda.

Isso faz com que o equipamento resista mais à pressão e à temperatura do que os trocadores de calor de placas. 

Os trocadores de calor de placas soldadas são frequentemente utilizados em processos químicos e petroquímicos

Os trocadores de calor, de modo geral, são equipamentos imprescindíveis em alguns tipos de sistemas e, como foi falado, estão presentes em processos químicos, petroquímicos, na geração de energia, entre outros.

O que vai  te orientar acerca do tipo de trocador de calor que deve ser utilizado para a sua necessidade, vai depender das características do seu processo e dos fatores limitantes, como espaço, temperatura e pressão.

Além de tudo, não se esqueça que o trocador de calor é um ótimo equipamento para ser utilizado a favor da redução do impacto ambiental, devido à sua função de recuperador de energia térmica.

Nessa função, o pode trocador de calor pode reduzir o consumo de energia elétrica e, portanto, da emissão de gases de efeito estufa, além de minimizar a perda de fluido ou gases de processo, o que reduz a poluição e o custo de tratamento de resíduo.

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