Trocador de calor de placas como vaporizador e condensador-1
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.
VAPORIZADOR
Particularmente como vaporizador, o PHE apresenta as características de um alto grau de turbulência e altas forças de cisalhamento na geometria complexa do canal, o que leva a:
· A capacidade de regulação estável da capacidade;
· Taxas de transferência de calor relativamente altas, também na zona de pré-aquecimento;
· Em sistemas de expansão direta, altas taxas de transferência de calor, mesmo na zona de superaquecimento (a queda de pressão na zona de superaquecimento é razoavelmente baixa, pois isso ocorre na continuação do número relativamente grande de canais, que são usados para vaporização);
· O fluxo é homogêneo, levando ao transporte efetivo da fase de vapor, óleo e (se presente) gás inerte; caso contrário, eles apresentarão alta resistência à transferência de calor. O alto cisalhamento com fluxo homogêneo resultante elimina o desenvolvimento da ebulição do filme, que de outra forma pode prejudicar seriamente a transferência de calor;
· Alto coeficiente geral de transferência de calor; também em tarefas de congelamento, usando glicol, etanol ou CaC12 de alta concentração, ou em tarefas de resfriamento de óleo;
· Baixas resistências à incrustação; e
· Devido à operação pura contra-corrente (ou co-) e baixa resistência à incrustação, é possível operar a uma alta temperatura de vaporização em comparação com o meio resfriado. Em alguns casos, é possível o menor tamanho de compressor comparado ao que seria necessário com outros tipos de vaporizadores. De qualquer forma, altos fatores de resfriamento podem ser obtidos a um custo razoável de investimento.
VAPORIZAÇÃO SUGERIDA
A circulação do termossifão (natural) é obtida quando a queda de pressão no trocador equilibra a cabeça líquida externa; nenhuma bomba é necessária para alimentar o líquido a ser vaporizado no trocador.
O permutador de calor de placas é adequado para esse processo, pois a cabeça do líquido no tambor de nocaute está aproximadamente no mesmo nível da conexão PHE superior (tomada).
VOLUME REFRIGERANTE
O volume total do sistema pode ser mantido baixo e a tubulação feita em pequeno diâmetro devido ao baixo volume de refrigerante e baixa taxa de circulação (alta fração de vapor de saída) no PHE. O tambor de nocaute também pode ser de tamanho relativamente pequeno.
A vaporização submersa com baixa velocidade de fase líquida no coletor de entrada significa que um grande número de placas pode ser instalado na carcaça. Os maiores vaporizadores possuem cerca de 300 canais de refrigerante (600 placas), com uma capacidade de cerca de 6 MW no R-12 e 8 MW no amônia.
