Permutador de calor de conchas e tubos
Permutador de calor de casco e tubo
Permutadores de calor de carcaça e tuboem suas várias modificações de construção, é provavelmente a configuração básica de trocador de calor mais difundida e comumente usada na indústria. Os trocadores de calor de casco e tubo são classificados ainda de acordo com o número de passes de casco e tubo envolvidos. Os trocadores de calor de cascas e tubos são normalmente usados para aplicações de alta pressão (com pressões maiores que 30 bar e temperaturas maiores que 260 ° C). Isso ocorre porque os trocadores de calor de carcaça e tubo podem suportar altas pressões devido à sua forma. Nesse tipo de trocador de calor, vários tubos de pequeno diâmetro são montados entre duas placas de tubo e o fluido primário flui através desses tubos. O feixe de tubos é colocado dentro de uma concha e o fluido secundário flui através da concha e sobre a superfície dos tubos. Na engenharia nuclear,água de alimentação para vapor a partir do calor produzido no núcleo de um reator nuclear . Para aumentar a quantidade de calor transferido e a energia gerada, a superfície de troca de calor deve ser maximizada. Isso é obtido usando tubos . Cada gerador de vapor pode conter entre 3.000 e 16.000 tubos, cada um com aproximadamente 19 mm de diâmetro.
Trocador de Calor – Direção do Fluxo
Os trocadores de calor são normalmente classificados de acordo com a disposição do fluxo e o tipo de construção. O trocador de calor mais simples é aquele para o qual os fluidos quente e frio se movem na mesma direção ou em direções opostas. Este trocador de calor consiste em dois tubos concêntricos de diâmetros diferentes.
- disposição de fluxo paralelo . Na disposição de fluxo paralelo, os fluidos quente e frio entram na mesma extremidade, fluem na mesma direção e saem na mesma extremidade.
- arranjo de contra-fluxo . No arranjo de contra-fluxo, os fluidos entram em extremos opostos, fluem em direções opostas e saem em extremos opostos.
A figura representa as direções do fluxo de fluido nos trocadores paralelos e contra-fluxo. Sob condições comparáveis, mais calor é transferido em um arranjo de contra-fluxo do que em um trocador de calor de fluxo paralelo. Os perfis de temperatura dos dois trocadores de calor indicam duas grandes desvantagens no projeto de fluxo paralelo.
- A grande diferença de temperatura nas extremidades causa grandes tensões térmicas.
- A temperatura do fluido frio que sai do trocador de calor nunca excede a temperatura mais baixa do fluido quente.
O design de um trocador de calor de fluxo paralelo é vantajoso quando é necessário levar dois fluidos quase à mesma temperatura.
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