Componentes Estruturais Principais e Detalhamento de Trocadores de Calor de Placas
Criado em 04.07
Componentes Estruturais Principais e Detalhamento de Trocadores de Calor de Placas
(I) Placas
- Materiais
￮ Aço Inoxidável (304/316L): O material mais comumente utilizado; resistente a mídias corrosivas em geral; faixa de temperatura aplicável: -30°C a 150°C; adequado para mídias padrão como água, óleo e ácidos/bases fracos.
￮ Liga de Titânio (TA1/TA2): Resistente a mídias altamente corrosivas (ex: água do mar, salmoura, ácidos orgânicos); possui baixa densidade e forte resistência à corrosão; faixa de temperatura aplicável: -50°C a 200°C; tem um custo mais elevado.
￮ Liga de Níquel / Hastelloy: Resistente a ácidos/bases fortes e corrosão em alta temperatura; adequado para condições corrosivas extremas em indústrias como processamento químico e farmacêutico; temperaturas aplicáveis podem exceder 300°C.
￮ Aço Carbono: Baixo custo, mas baixa resistência à corrosão; adequado apenas para meios de água limpa não corrosiva; raramente usado.
2. Parâmetros da Placa
￮ Espessura: Normalmente 0,5–1,2 mm. Placas mais finas oferecem maior eficiência de troca de calor, mas têm menor capacidade de suportar pressão; placas mais espessas oferecem maior resistência à pressão, mas com eficiência ligeiramente menor.
￮ Profundidade da Corrugação: 2–5 mm. Maior profundidade resulta em canais de fluxo mais largos e menor queda de pressão, mas menor eficiência de troca de calor; profundidade menor resulta em canais mais estreitos e turbulência mais forte, levando a maior eficiência, mas com maior queda de pressão.
￮ Dimensões das Placas: Largura variando de 300 a 1000 mm; comprimento variando de 600 a 2000 mm. Quanto maiores as dimensões, maior a área de troca de calor por unidade.
3. Função das Placas: Formar canais de fluxo de fluidos, aumentar a turbulência, expandir a área de superfície de troca de calor e garantir a rigidez estrutural.
(II) Gaxetas
- Função: Separar os fluidos frio e quente; evitar vazamentos externos (entre o equipamento e o ambiente externo) e vazamentos internos (contaminação cruzada entre os fluidos frio e quente); e vedar as folgas entre placas adjacentes.
- Materiais e Condições Aplicáveis
￮ Borracha Nitrílica (NBR): Resistente a óleo e água; faixa de temperatura aplicável: -20°C a 120°C; adequada para aplicações envolvendo óleos e água fria. ￮ Borracha EPDM: Resistente a calor, envelhecimento, ácidos e álcalis; faixa de temperatura aplicável: -30°C a 180°C. Oferece a maior versatilidade e é adequada para água quente, vapor e ácidos/álcalis fracos.
￮ Borracha Fluorada (FKM): Resistente a forte corrosão e altas temperaturas; faixa de temperatura aplicável: -20°C a 250°C. Adequada para ácidos/álcalis fortes e solventes orgânicos; alto custo.
￮ Borracha de Silicone: Resistente a altas e baixas temperaturas; faixa de temperatura aplicável: -60°C a 200°C. Oferece resistência moderada à corrosão e é adequada para mídias limpas em aplicações alimentícias e farmacêuticas.
3. Estrutura: Design moldado com clipes de posicionamento que se encaixam precisamente nas ranhuras de vedação das placas, evitando deslocamento.
(III) Mecanismo de Fixação
- Placa de Fixação Fixa: Fixada em um lado e conectada à tubulação de entrada/saída; construída em aço carbono ou aço inoxidável, servindo tanto para suporte quanto para vedação.
- Placa de Fixação Móvel: Capaz de deslizar ao longo das hastes guia; trabalha em conjunto com os parafusos de fixação para comprimir o pacote de placas, garantindo assim pressão de vedação adequada.
- Hastes Guia Superior/Inferior (Vigas Laterais): A haste guia superior suporta o peso das placas, enquanto a haste guia inferior atua como guia para evitar desalinhamento das placas e garantir o alinhamento adequado.
- Parafusos de Fixação: Construídos em aço carbono ou aço inoxidável; aplicam força de fixação uniforme para evitar vazamentos causados pela distribuição desigual de pressão.
(IV) Conexões e Acessórios de Tubulação
- Conexões de Tubulação: Portas de entrada e saída dedicadas são fornecidas para os meios frio e quente, totalizando quatro pontos de conexão. O material das conexões é compatível com o das placas ou da estrutura, e o diâmetro da tubulação é dimensionado de acordo com a vazão do meio. Os tipos de conexão disponíveis incluem opções flangeadas, roscadas e soldadas.
- Acessórios
￮ Pinos de Posicionamento: Fixam a posição das placas, evitando deslocamento ou movimento lateral.
￮ Porta de Drenagem: Localizada na parte inferior da unidade; usada para drenar mídia residual ou águas residuais de limpeza.
￮ Válvula de Ventilação de Ar: Localizada na parte superior da unidade; libera o ar preso nos canais de fluxo para garantir a eficiência ideal da troca de calor.
￮ Portas de Temperatura/Pressão: Portas reservadas para a instalação de sensores de temperatura e pressão, permitindo o monitoramento das condições de operação.
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