Trocador de calor de placas como vaporizador e condensador-3
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 projeto 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.
FREEZE RISK
O PHE pode ser projetado próximo ao limite de congelamento. Vale a pena repetir o significado disso:
· Menor quantidade de meio resfriado a ser circulado;
· Menor concentração de salmoura ou glicol; e
· Baixa sensibilidade exigida pela regulação da capacidade.
O PHE não congela completamente e o meio continua a circular. Isso significa:
· Descongelamento rápido com líquido circulante e desligamento do compressor; e
· Não é necessário descongelar com gás quente.
O PHE brasado é uma construção um pouco mais rígida que o PHE de placa dupla, tendo menos flexibilidade interna. Portanto, é um pouco mais sensível a danos devido ao congelamento repetido do que a placa dupla e foi projetada com uma superfície mínima um pouco mais alta.
A indicação de congelamento é obtida com maior facilidade e rapidez através da determinação da queda de pressão no lado do líquido. Um aumento na queda de pressão ocorre instantaneamente com o início do congelamento. Em sistemas com vazão variável, no entanto, esse método é evidentemente menos adequado. É necessário um “pressostato” de baixa pressão com uma margem e / ou regulação justa através da temperatura mínima do líquido do vaporizador.
A tendência de congelamento pode ser minimizada através de uma temperatura mínima calculada da parede, que fica um pouco acima do ponto de congelamento. A vaporização submersa permite uma temperatura de vaporização mais alta do que o superaquecimento total da vaporização.
A operação pura de contracorrente ou contra corrente afeta a temperatura mínima da parede. O ponto de congelamento será influenciado pela composição da água. A presença de partículas sólidas aumenta a tendência de congelamento em comparação com a da água pura; impurezas químicas geralmente reduzem o ponto de congelamento.
SISTEMAS INDIRETOS
Com o PHE como refrigerador e condensador de salmoura, os volumes do sistema CFC / HCFH podem ser mantidos no mínimo absoluto. As unidades brasadas, em particular, permitem a instalação inteiramente dentro da estrutura da máquina, o que significa que o refrigerante não precisa existir fora da unidade de resfriamento.
Para reduzir o custo de bombeamento da salmoura viscosa, o fluxo no PHE pode ser mantido baixo, mantendo um fluxo turbulento. O controle estável é, portanto, alcançado sem descontinuidades, o que resultaria das instabilidades, que são o resultado inevitável da transição para regimes de fluxo laminar.
A possibilidade de pequenas diferenças de temperatura permite uma redução razoável nas temperaturas de vaporização, em comparação com os sistemas DX. Um retorno à vaporização submersa se torna mais uma vez interessante.
Os sistemas indiretos podem, portanto, envolver vantagens não apenas pelo baixo volume de refrigerante, mas também pela possibilidade de regulação estável e temperatura de vaporização relativamente alta. Isso também pode ser empregado para usar concentrações mais baixas de salmoura, o que, por sua vez, tem um efeito positivo nas taxas de transferência de calor e no custo de bombeamento.
