Os Trocadores de Calor

Trocadores de calor são separados de acordo com suas utilizações, sendo utilizados em diferentes industrias. Em especifico na indústria química, o trocador mais recomendado para ambiente de alta pressão é o do tipo casco tubo, encarregado de manter a temperatura dos químicos utilizando troca de calor com outro tipo de liquido. Aplicações comuns desse tipo de trocador são em estações de petróleo, petroquímica, gás, energia elétrica e etc.

O trocador de calor casco tubo trabalha com um tubo de grande dimensão que engloba vários tubos de pequena dimensão em seu interior, onde escoa um dos fluidos. Entre o casco e os dutos menores, escoa o segundo fluido, sendo que o fluido a ser resfriado pode escoar nos dutos menores ou entre eles.

Os componentes básicos do trocador de calor casco-tubo são os tubos, os espelhos, o casco, os cabeçotes, as tampas, o divisor, as chicanas, aleta, suporte de sustentação e junta d vedações. Os tubos determinam a área da troca térmica, são sem costuras em dimensões padrão de ¼’’, 3/8’’, ½’’, ¾’’, 1’’, 1.1/4’’, 1.1/2’’ de diâmetro externo, sendo o padrão mais usado é de ¾’’ e 1’’. Os tubos são geralmente lisos, com as aletas podendo ser inteiriças ou baixa aleta.

Os espelhos servem como placa de metal perfurado onde o conjunto de tubos, chamado feixe, são inseridos e fixados por mandrilagem e solda. O casco, é feito de tubos de aço padronizados com diâmetro de 24 polegadas, com a espessura dependendo das condições de pressão. Cabeçotes são tampas que servem para distribuição do fluido do feixe tubular. O feixe possui vários modos de construção que permitem escoamento tanto nos tubos quanto no casco. As divisões de passe são determinadas por ranhuras no espelho, que correspondem às nervuras ou divisões de passe do cabeçote.

Chicanas se localizam na parte externa do feixe e possuem três funções, suporte para os tubos, evitar vibrações dos tubos por turbilhões e guiar o fluxo do lado do casco através do feixe, aumentando a velocidade, turbulência e o coeficiente de troca térmica. A disposição dos tubos tem as seguintes configurações triangular de 30 e 60 graus, quadrada de 90 e rodado de 45 graus.