Trocadores de Calor

        Trocador de calor é o dispositivo usado para realizar o processo da troca térmica entre dois fluidos em diferentes temperaturas. Podemos utilizá-los no aquecimento e resfriamento de ambientes, no condicionamento de ar, na produção de energia, na recuperação de calor e no processo químico.

Tipos

Classificação quanto à utilização

        Os trocadores de calor são designados por termos correspondentes às modificações que realizam nas condições de temperatura ou estado físico do fluido de processo e podem ser classificados como:

·      Resfriador: resfria um líquido ou gás mediante água, ar ou salmoura;

·      Refrigerador: resfria também um fluido de processo através da evaporação de um fluido refrigerante, como amônia, propano ou hidrocarbonetos clorofluorados;

·      Condensador: retira calor de um vapor até a sua condensação parcial ou total, podendo inclusive sub-resfriar um líquido condensado;

·      Aquecedor: aquece o fluido de processo, utilizando, em geral, vapor d’água ou fluido térmico;

·      Vaporizador: cede calor ao fluido de processo, vaporizando-o total ou parcialmente através de circulação natural ou forçada;

·      Evaporador: promove concentração de uma solução pela evaporação do líquido, de menor ponto de ebulição.

Classificação quanto à forma construtiva

·      Trocadores tipo casco e tubo (shell and tube): Equipamentos constituídos basicamente por um feixe de tubos envolvidos por um casco, normalmente cilíndrico, circulando um dos fluidos externamente ao feixe e o outro pelo interior dos tubos.

Funcionamento de um trocador de calor do tipo casca-tubo: 

·      Trocadores especiais: Tendo em vista as diversas aplicações específicas dos trocadores de calor, há várias formas construtivas que não se enquadram nas caracterizações comuns (casco e tubo, tubo duplo, serpentina, trocador de placas, resfriadores de ar, rotativos regenerativos, economizadores, etc). Por este motivo, é atribuída a classificação de “especiais”, dada a sua peculiaridade de construção, em decorrência da aplicação.

Classificação de acordo com processos de transferência

        Nesta categoria, os trocadores de calor são classificados em:

·      Contato indireto: os fluidos permanecem separados e a transferência de calor ocorre continuamente através de uma parede. Os trocadores de contato indireto classificam-se em:

-       transferência direta: há um fluxo contínuo de calor do fluido quente ao frio através de uma parede que os separa. Este trocador é designado como um trocador de calor de recuperação, ou simplesmente como um recuperador. Os principais exemplos são trocadores de placa, tubular e superfície estendida.

       

 Processo de funcionamento de um trocador de calor de placas: 

https://www.youtube.com/watch?v=Jpx_GstLHHM

-       armazenamento ou regenerador: os ambos fluidos percorrem alternativamente as mesmas passagens de troca de calor.

·      Contato direto: os fluidos se misturam. Aplicações comuns de um trocador de contato direto envolvem transferência de massa além de altas taxas de transferência de calor. As aplicações são limitadas aos casos onde um contato direto de dois fluxos é permissível.

        Trocadores de Calor - Vaportec:

Referências:

GANGHIS, Diógenes. “Trocadores de Calor”. Centro Federal de Educação Tecnológica (CEFET), Bahia.

“Trocadores de Calor”. Disponível em: < http://mundomecanico.com.br >. Acesso: 13 outubro 2014