Trocador de calor de placas como vaporizador e condensador-2
Os trocadores de calor de placas (PHEs) foram instalados em sistemas maiores de bombas de calor e sistemas de refrigeração desde os anos 80. Os técnicos que lidam com esses sistemas precisam conhecer alguns detalhes específicos de como eles funcionam.
A parte um deste artigo abordou o design do PHE, montagem e serviço no local, indicação de vazamento, risco de congelamento e resistência a vibrações, pressões e ocorrências sísmicas. Nesta semana, o artigo continua suas discussões sobre o trocador de calor de placas como vaporizador e condensador.
ÓLEO
Nos sistemas de amônia, pequenas quantidades de óleo podem se acumular na entrada. A drenagem de óleo no ponto mais baixo pode ser usada, mas não é obrigatória. O óleo será arrastado para a amônia e emergirá com o fluido parcialmente vaporizado, graças às altas forças de cisalhamento e ao fluxo turbulento, mesmo em baixas velocidades.
O conteúdo de óleo nos vaporizadores de CFC, no entanto, afeta a transferência de calor. A concentrações normais de óleo de cerca de 1% a 2%, é obtida transferência máxima de calor a uma fração de vapor de saída de cerca de 0,7. Pequenas concentrações de óleo podem ter um efeito positivo na transferência de calor; efeitos da tensão superficial podem explicar isso.
Permutador de calor de placas como vaporizador submerso com circulação de termossifão.
VAPORIZAÇÃO DX
Até agora, os trocadores de calor de placas foram utilizados em capacidades de até 500 kW usando expansão direta (DX). São principalmente os PHEs brasados usados nessas pequenas capacidades.
A operação contra-corrente pura fornece superaquecimento confiável. A queda de pressão pode ser mantida baixa para minimizar a queda de temperatura do refrigerante e manter o volume específico na saída o mais baixo possível.
A distribuição do meio CFCH (geralmente como uma mistura bifásica da válvula de expansão) para os canais PHE é boa, desde que o número de canais não seja excessivo. Com a expansão direta, isso é mais importante, pois a distribuição do canal é uma função da relação entre as quedas de pressão do canal e da entrada e saída.
Uma restrição extra na entrada permite o uso de mais canais, mantendo uma boa distribuição. Uma aceleração fixa na entrada pode, no entanto, levar a dificuldades de controle; a temperatura de vaporização não pode subir ao máximo na abertura de cama. A válvula de expansão regulada eletronicamente não pode facilmente ajustar a temperatura na entrada do vaporizador se uma restrição fixa for usada.
O óleo nos canais é arrastado e removido do vaporizador. Na pequena abertura de cama fixa, pequenas quantidades de CFC (H) / óleo podem permanecer no coletor de admissão, que possui um pequeno volume.
Geralmente, a regulação da capacidade até 20% de abertura de cama pode ser permitida. A vantagem é que toda a superfície de transferência de calor está disponível para transferência de calor na abertura de cama. A temperatura de vaporização pode ficar acima do ponto de projeto.
Como já foi observado, baixas cargas podem ser obtidas em pequenas velocidades nominais, mas as forças de cisalhamento e a turbulência significam que o óleo ainda será arrastado para cima e para fora do vaporizador.
As escolhas do tipo de vaporizador e os cálculos de projeto são feitos em estreita cooperação com o projetista da planta de refrigeração.
