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Como os Trocadores de Calor de Placas com Juntas Diferem dos Soldados?
Sistemas marítimos, industriais e de climatização dependem de trocadores de calor de placas (PHEs) para uma troca térmica ideal, embora o desempenho e a aplicabilidade sejam específicos a cada tipo. É útil compreender suas diferenças fundamentais para selecionar, por exemplo em aplicações marítimas como refrigeração ou arrefcimento de motores, qual PHE pode ser mais adequado ou eficiente num determinado processo de produção de água doce. Aqui, explicamos a diferença principal entre esses dois projetos – uma diferença baseada na especialidade da SME em soluções térmicas personalizadas.
1. Construção: Juntas versus Soldadura para Separação de Fluidos
O que eles fazem de diferente é a forma como separam os dois fluidos de troca térmica. Os trocadores de calor de placas SME são do tipo com juntas, quando juntas resistentes e altamente resistentes a produtos químicos são montadas entre cada placa metálica ondulada. Essas juntas definem uma região fechada ao longo das laterais das placas e dos canais de fluido, evitando assim a contaminação cruzada, além de facilitar a desmontagem das placas. As juntas são fabricadas para suportar ambientes marinhos e corrosão por água salgada, ciclos térmicos e contato com lubrificantes e fluidos refrigerantes.
Por outro lado, os equipamentos soldados SME são trocadores de calor de placas 100% livres de juntas. As placas onduladas não são ligadas por sinterização, mas sim unidas por um processo de brasagem em alta temperatura. Isso cria uma ligação permanente (e livre de vazamentos) entre as chapas, tornando o conjunto compacto e fácil de manusear. Também é possível evitar a perda de juntas, como ocorre em construções com flanges, especialmente quando é difícil acessar o equipamento para manutenção.
2. Manutenção e Facilidade de Serviço: Modularidade versus Permanência
Devido à sua construção, as necessidades de manutenção variam bastante. O ECPH da SME, o tipo de placas empilhadas e preso por parafusos pode ser facilmente desmontado ao se desatarraxar os parafusos das extremidades, permitindo que os técnicos verifiquem, limprem ou substituam placas ou juntas individuais. Isso é importante em sistemas marinhos, que inevitavelmente ficarão obstruídos, já que a limpeza regular aumenta a eficácia da transferência de calor. As juntas podem ser substituídas sem a necessidade de trocar todo o conjunto, o que a longo prazo é mais econômico.
Os BPHE são soldados em projeto fixo e não são passíveis de manutenção. Quando uma placa fica danificada ou entupida, geralmente toda a unidade é descartada. Para minimizar isso, a SME desenvolve BPHEs com superfície lisa das placas, que não contamina e fornece algumas orientações quanto à filtração do fluido para ajudar a limitar o acúmulo. Os BPHEs são, portanto, ainda mais adequados para trabalhos com baixa manutenção, como resfriamento com água fresca em pequena escala, onde o acesso é difícil ou o potencial de entupimento é baixo.
3. Limite de Operação - Pressão, Temperatura e Compatibilidade de Fluidos.
A SME produz diferentes GPHEs e BPHEs que possuem resistência variada a condições extremas. Os GPHEs são apropriados para aplicações como refrigeração de motores marítimos, lubrificação ou refrigeração de água da camisa e HVAC. As juntas são buffers definidos pelo usuário quanto à química do fluido e limitação de picos de pressão.
O BPHE é rigidamente brasado para ser usado em alta pressão e temperatura. É por isso que funcionam perfeitamente em aplicações marítimas de alta pressão, como sistemas de refrigerante de alta pressão offshore ou unidades de recuperação de calor em motores auxiliares, onde as juntas do GPHE não poderiam ter sido utilizadas. Além disso, a resistência aos ataques químicos da vedação brasada também contribui nos fluidos que poderiam danificar juntas, como certos fluidos refrigerantes industriais ou óleos de alta temperatura.
Eles também possuem projetos muito sensíveis no que diz respeito à detecção de área ocupada e peso — fatores extremamente importantes em ambientes marítimos confinados. O peso e o tamanho dos BPHEs da SME são obviamente muito menores em comparação com os dos GPHEs com igual capacidade de troca térmica. A construção brasada elimina a necessidade de grandes parafusos de fixação ou espessura das juntas, o que é vantajoso quando há restrição de espaço a bordo dos navios.
4. Tamanho, Peso e Adequação para Aplicações Marítimas
Os GPHEs são maiores, mas com maior capacidade: O número de placas executadas em configuração empilhada lado a lado pode ser aumentado ou reduzido conforme necessário para fornecer maior transferência de calor por exigência do sistema fluido. Essa modularidade também significa que os GPHEs são a escolha natural para sistemas de água do mar em larga escala.
Os trocadores de calor placados soldados e com juntas da Sealong Marine Engineering Group oferecem uma solução única para problemas marinhos específicos, em termos de serviço e ambiente operacional exigente. Isso pode ser feito associando o tipo de PHE aos requisitos da aplicação – os operadores podem alcançar eficiência máxima na transferência de calor e longevidade do sistema.