Os tubos de troca de calor JMFILTEC são feitos de materiais de carboneto de silício de alta pureza, que são resistentes a altas temperaturas, corrosão química e desgaste.
O que é tubo de troca de calor
Um trocador de calor casco e tubo é uma classe de projetos de trocadores de calor. É o tipo mais comum de trocador de calor em refinarias de petróleo e outros grandes processos químicos e é adequado para aplicações de alta pressão.
Como o próprio nome indica, este tipo de trocador de calor consiste em um casco (um grande vaso de pressão) com um feixe de tubos em seu interior. Um fluido corre através dos tubos e outro fluido flui sobre os tubos (através do invólucro) para transferir calor entre os dois fluidos.
O conjunto de tubos é denominado feixe de tubos, podendo ser composto por diversos tipos de tubos: lisos, aletados longitudinalmente, etc.
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Os trocadores de calor de casco e tubos podem operar em temperaturas mais altas.
Os designs de casco e tubo são muito eficazes para grandes diferenças de temperatura, especialmente quando se utiliza um estilo de tubo em U. O feixe de tubos em U dentro do trocador de calor é fixado em apenas uma placa de tubo, permitindo que o feixe de tubos se expanda e contraia como resultado das diferenças térmicas. Os tubos retos também podem suportar grandes diferenças de temperatura com o uso de juntas de dilatação.
Os trocadores de calor de casco e tubo podem suportar pressões operacionais mais altas.
Os trocadores de calor de casco e tubo são frequentemente considerados mais adequados para pressões operacionais mais altas em comparação aos trocadores de calor de placas e de estrutura por vários motivos. Primeiro, o design do casco e do tubo fornece inerentemente uma construção robusta e robusta que pode ser construída com tubos de vários tamanhos e espessuras de casco. Reduzir o diâmetro dos tubos e aumentar a espessura do casco são opções comuns para aumentar as pressões operacionais.
Os trocadores de calor de casco e tubo são mais fáceis de limpar e manter.
Em um trocador de calor de casco e tubos, a acessibilidade dos tubos permite uma manutenção simples. Em vez de desmontar muitas placas separadas e suas juntas correspondentes, como acontece com um projeto de placa e estrutura, basta remover a(s) tampa(s) para acessar os tubos. As passagens maiores nos tubos também facilitam a remoção de detritos. Vários métodos de limpeza, incluindo ferramentas mecânicas como limpeza no local (CIP) e soluções químicas, podem ser empregados.
Os trocadores de calor de casco e tubo normalmente oferecem quedas de pressão mais baixas.
O maior diâmetro do tubo e o design aberto dos trocadores de calor de casco e tubo minimizam a queda de pressão no sistema, especialmente em aplicações de alto volume ou viscosas. Isso se aplica tanto ao lado do produto quanto ao lado da utilidade do seu processo. Esta queda de pressão reduzida pode permitir que o usuário final opere com bombas menores, economizando custos de energia.
Por que escolher os EUA
Nossa fábrica
JMFILTEC é uma empresa nacional de alta tecnologia dedicada à pesquisa, desenvolvimento e produção de membranas de carboneto de silício puro de alta qualidade com direitos de propriedade intelectual totalmente proprietários. A patente de invenção da membrana de carboneto de silício puro foi aplicada em 2013 e autorizada em 2016.
R&D
Como uma empresa compartilhada que prioriza a promoção da tecnologia de aplicação de membranas de carboneto de silício na China, a JMFILTEC não apenas estabeleceu um centro de P&D para preparação de membranas de carboneto de silício e tecnologia de aplicação, mas também possui equipamentos de produção avançados para preparação de materiais compósitos de carbono em temperaturas ultra-altas em Leste da China. Também colaboramos com universidades como o Instituto de Pesquisa de Silício de Xangai da Academia Chinesa de Ciências e a Universidade de Zhejiang para fornecer materiais de membrana e serviços de desenvolvimento de tecnologia de aplicação.
Aplicativos
Os produtos da nossa empresa foram aplicados com sucesso na purificação de água potável de alto padrão, pré-tratamento de dessalinização de água do mar, separação e recuperação de materiais especiais, tratamento profundo e reutilização de esgoto e águas residuais e outros cenários de aplicação.
Nosso serviço
Com seu alto fluxo, alta resistência à corrosão, fácil limpeza e longa vida útil, conquistamos o reconhecimento dos clientes e do mercado.
O conceito e a operação de um trocador de calor de casco e tubos são bastante simples e baseiam-se no fluxo e no contato térmico de dois líquidos. que é a troca de temperatura entre dois fluidos. Em um trocador de calor, um fluido aquecido ou quente fluirá em torno de um fluido frio e transferirá calor na direção do fluxo do fluido frio.
Em qualquer situação onde dois pedaços de material entrem em contato, haverá troca ou transferência de calor através de uma superfície condutora. O processo de um trocador de calor de casco e tubo fornece um local para dois fluidos trocarem ou transferirem calor através de metais condutores.
No processo de trocador de calor de casco e tubo, um fluido flui através dos tubos enquanto o outro fluido flui através do casco. que é um invólucro de tubo reto e um trocador de calor de tubo, a entrada do invólucro para o fluido do invólucro entrar está na parte superior com a entrada para o fluido do tubo na parte inferior direita.
Um trocador de calor de casco e tubo possui dois compartimentos ou seções: o lado do casco e o lado do tubo. Ao trabalhar com um trocador de calor casco e tubos, é importante decidir por qual lado entrará o fluido quente e por qual entrará o fluido frio; esta decisão é referida como alocação de fluidos.
Quando há uma diferença de pressão entre os fluidos, o fluido de menor pressão entra pela entrada do casco, uma vez que os tubos são projetados para suportar alta pressão.
Configurações do trocador de calor casco e tubo
A classificação de um trocador de calor de casco e tubos é determinada pela construção e estrutura do casco, bem como pelo tipo de serviço que a unidade oferece.
Trocador de chapa de tubo fixo
Duas placas de tubo estacionárias são soldadas diretamente à carcaça. É fácil de limpar e manter, mas não suporta flutuações extremas de temperatura sem a adição de uma junta de expansão.
Trocador de calor tubo em U
O trocador de calor de tubo em U é a versão mais econômica do projeto de casco e tubo. Os trocadores de calor de tubo e casco em U apresentam um feixe de tubos feito de tubos contínuos que se dobram em forma de U. O feixe é preso à casca por meio de uma placa tubular. As curvas permitem a expansão térmica sem o uso de juntas de dilatação, tornando-as excelentes para flutuações de alta temperatura. O feixe de tubos dobrados é removível, mas difícil de limpar mecanicamente.
Trocador de calor de cabeça flutuante
A placa do tubo no trocador de calor de cabeça flutuante pode se mover ou flutuar em vez de ser soldada ao invólucro na extremidade traseira do coletor. Isto permite a expansão térmica e a remoção do feixe de tubos para limpeza. Este tipo de trocador de calor de casco e tubo é adequado para processos que envolvem altas temperaturas e pressões, mas é mais caro que os trocadores de calor de placa tubular fixa.
Componentes básicos de um trocador de calor tubular
Os componentes básicos de um trocador de calor tubular são os seguintes:
Pacote de tubos
O feixe de tubos é o conjunto de tubos que fornece a superfície de transferência de calor entre o fluido que circula dentro dos tubos e o fluido que circula através do casco. Neste conjunto de tubos é onde se encontra o produto a ser aquecido.
01
Folha de tubo
A chapa tubular é uma placa metálica que foi perfurada ou perfurada, e onde ficam alojados os tubos que formam o trocador de calor tubular, que são fixados por expansão ou soldagem. Caso seja necessária proteção extra contra vazamentos, uma placa tubular dupla (DTS) pode ser usada.
02
Defletores
O principal objetivo dos defletores é controlar a direção geral do fluxo na lateral da carcaça.
03
Shell e conexões
O invólucro é o envelope do segundo fluido ou fluido secundário. A carcaça tem geralmente uma seção circular e é feita de uma placa de aço cilíndrica e soldada longitudinalmente. A carcaça possui conexões para entrada e saída do fluido secundário.
04
Cabeças removíveis
As cabeças removíveis são elementos conectados às placas tubulares em ambas as extremidades do trocador de calor que têm como missão facilitar a circulação do produto pela viga tubular.
05
Aplicações para trocadores de calor de casco e tubo
Aplicações sanitárias e de alta pureza:Com um design mais aberto, juntamente com aço inoxidável ou materiais de liga superior, conexões tri-clamp, placas de tubos ranhuradas e opção para placas de tubos duplos, os trocadores de calor de casco e tubo são frequentemente a escolha preferida para aplicações de alta pureza, como sanitárias {{ 2}}A, cuidados pessoais e produtos farmacêuticos. Sua acessibilidade ao feixe de tubos também facilita a limpeza e a prevenção de incrustações.
Aplicações de alta temperatura e pressão:Os trocadores de calor de casco e tubo são adequados para aplicações que envolvem altas temperaturas e altas pressões, como operações em refinarias, petroquímicas, alimentos e bebidas e usinas de energia. Sua construção robusta e diâmetros de tubo maiores os tornam mais capazes de suportar temperaturas e pressões elevadas em comparação com trocadores de calor de placas e estruturas. Em usinas de energia, particularmente no contexto de sistemas de resfriamento, trocadores de calor de casco e tubos são comumente empregados devido à sua capacidade de lidar com altas temperaturas e pressões de forma eficiente.
Cenários de dupla utilização e necessidade de personalização:Os trocadores de calor de casco e tubo são versáteis e podem ser personalizados para aplicações de uso duplo, onde precisam atender a diversas finalidades em uma única unidade. Essa adaptabilidade é benéfica em processos com requisitos variáveis, como aquecimento e resfriamento de produtos. Em termos de configuração, materiais e geometria, os trocadores de calor de casco e tubo oferecem infinitas opções de personalização. A capacidade de adaptar o design às necessidades específicas os torna a escolha preferida em tais aplicações.
Fluidos Corrosivos ou Aplicações Químicas:Ao lidar com fluidos corrosivos, os trocadores de calor de casco e tubo oferecem a vantagem da flexibilidade do material. Os engenheiros podem escolher materiais resistentes à corrosão, como aço inoxidável, Duplex, Hastelloy e muito mais, garantindo longevidade e confiabilidade em ambientes desafiadores. Os trocadores de calor de casco e tubo são amplamente utilizados em indústrias de processamento químico, onde a necessidade de resistência à corrosão, altas temperaturas e designs personalizáveis se alinham às demandas de vários processos químicos.
Aqui estão algumas das principais variáveis térmicas e ambientais que podem impactar o dimensionamento de um trocador de calor de casco e tubos:
Taxas de fluxo de fluido:As taxas de fluxo dos fluidos quentes e frios afetam significativamente o dimensionamento. Taxas de fluxo mais altas podem exigir trocadores de calor maiores para manter a eficiência da transferência de calor e, ao mesmo tempo, minimizar a queda de pressão.
Mudança de temperatura desejada:A mudança de temperatura desejada do fluido do processo (combinada com sua vazão) determina a transferência de calor total (BTUs/hora) necessária na unidade. Uma mudança menor de temperatura ou uma opção para recircular o fluido do processo até atingir a temperatura desejada pode ajudar a reduzir o tamanho da unidade.
Temperatura de aproximação:A temperatura de aproximação refere-se à diferença entre a temperatura de saída desejada de um fluido e a temperatura de entrada do outro. Uma temperatura de aproximação estreita reduz as taxas de transferência de calor, exigindo mais área de superfície para alcançar a transferência de calor desejada, normalmente aumentando o tamanho e o custo.
Propriedades do fluido térmico:As propriedades térmicas de ambos os fluidos têm um impacto significativo no dimensionamento do trocador de calor. Primeiro, a capacidade térmica específica indica a quantidade de energia térmica que um fluido pode transportar, com capacidades térmicas mais altas normalmente permitindo um design mais compacto. A condutividade térmica é uma medida da capacidade de um fluido de fornecer (ou receber) calor, com valores de condutividade mais altos normalmente reduzindo a área de superfície (e tamanho) necessária da unidade. A densidade do fluido influencia as taxas de fluxo de massa, o que por sua vez impacta o dimensionamento. A viscosidade do fluido é uma medida da resistência de um fluido ao fluxo. Fluidos com alta viscosidade tenderão ao fluxo laminar e levarão a quedas de pressão maiores, o que pode exigir um trocador maior para compensar.
Especificações de projeto:As especificações de projeto, como pressão e temperatura operacional, podem influenciar significativamente o dimensionamento de um trocador de calor. Pressões operacionais mais altas podem exigir materiais mais espessos que podem afetar negativamente a transferência de calor (tubos de parede mais pesados, por exemplo).
Considerações sobre queda de pressão:A queda de pressão refere-se à diminuição da pressão do fluido à medida que ele flui através da carcaça ou dos tubos devido ao atrito ou mudanças de direção. É um fator crucial na dinâmica de fluidos e em sistemas de engenharia. Nos trocadores de calor, a queda de pressão afeta a eficiência da transferência de calor e pode impactar o desempenho geral do sistema. Uma maior queda de pressão pode resultar num aumento do consumo de energia para manter o fluxo de fluido e os diferenciais de temperatura, muitas vezes exigindo equipamentos maiores ou ajustes para manter as condições operacionais desejadas. Maior queda de pressão exige maior área de fluxo, levando a tubos maiores ou possivelmente a um diâmetro maior para manter uma transferência de calor eficiente.
Coeficiente geral de transferência de calor:O coeficiente global de transferência de calor é um parâmetro combinado que considera a eficácia da transferência de calor nos lados do casco e do tubo do trocador.
Manutenção de Trocadores de Casco e Tubos
Embora os trocadores de casco e tubos sejam dispositivos de longa duração e sem problemas, eles podem estar sujeitos a deformações e sujeira causadas por fatores externos. Com manutenção regular, eles podem operar com desempenho ideal por muitos anos.
Os trocadores de calor casco e tubo são usados em todos os tipos de processos. Existem muitos tipos diferentes dentro de sua própria categoria, cada um exigindo manutenção adequada à sua área de aplicação. Os períodos de manutenção variam de acordo com o processo em que o trocador casco e tubos é utilizado. Usar os produtos químicos e métodos corretos de limpeza é muito importante. Métodos de limpeza e produtos químicos incorretos podem danificar os tubos e levar a reparos ou até mesmo à substituição do trocador em vez de manutenção. Portanto, recomenda-se que a limpeza e a manutenção sejam realizadas por equipes especializadas.
As operações de manutenção e limpeza são concluídas o mais rápido possível e entregues em suas instalações com seu desempenho original. Além da limpeza, os tubos internos que foram corroídos ou deformados ao longo do tempo podem ser substituídos individualmente ou em pacotes, dependendo da estrutura do trocador de casco e tubos. Durante este processo, uma seleção pode ser feita a partir de diferentes materiais de tubo.
Manutenção e reparos de trocadores de calor casco e tubo
A condição dos acessórios na instalação do trocador deve ser verificada frequentemente para garantir que estejam seguros.
O trocador deve ser drenado uma vez por mês através da válvula de drenagem para limpar qualquer sedimento acumulado no fundo.
A manutenção deve ser realizada no trocador pelo menos uma vez por ano.
Nos casos em que a qualidade da água não é adequada (níveis de dureza; água dura, água muito dura, etc.) e em temperaturas elevadas, é mais adequado realizar manutenções em intervalos mais curtos.
Durante a manutenção, a válvula de drenagem é removida e a água de dentro do aparelho é drenada. A drenagem do dispositivo deve ser ligada a uma linha de resíduos para evitar inundações na sala da caldeira.
É verificado se há algum sedimento no interior do aparelho. Se houver, o flange de limpeza do dispositivo é aberto e o procedimento necessário é realizado com o método de limpeza adequado.
Os seguintes procedimentos são aplicados durante a manutenção:
O circuito de água quente está ativado. O circuito e a produção de água quente são verificados.
É verificado se há vazamento de água do aparelho ou das conexões.
A válvula de segurança é verificada.
É verificado se o medidor de temperatura do dispositivo está funcionando; caso contrário, ele será substituído.
Perguntas frequentes
Como um dos principais fabricantes e fornecedores de tubos de troca de calor na China, damos as boas-vindas a você no atacado de tubos de troca de calor personalizados de nossa fábrica. Para produtos mais baratos, entre em contato conosco agora.