Vantagens e desvantagens dos trocadores de calor de placa

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1. Vantagem 1: Alto coeficiente de transferência de calor. A estrutura do trocador de calor de tipo tubo-cápsula é boa em termos de resistência estrutural, mas não é ideal do ponto de vista da transferência de calor, pois, ao fluir no lado da cápsula, o fluido encontra vias alternativas entre as placas de deflexão e a cápsula, entre as placas de deflexão e os tubos de troca de calor, e entre o feixe de tubos e a cápsula. O fluido que passa por esses atalhos não participa de forma adequada da troca de calor. Já nos trocadores de calor de placas, não existe um caminho alternativo; além disso, as ondulações nas placas permitem que o fluido gere turbulência mesmo a baixas velocidades de fluxo. Portanto, os trocadores de calor de tipo placa possuem um coeficiente de transferência de calor mais alto; em geral, é de 3 a 5 vezes maior do que o dos trocadores de calor de tipo tubular. 2: Ocupa menos espaço. A estrutura do trocador de calor de placas é compacta; a área de troca de calor por unidade de volume é de 2 a 5 vezes maior do que naqueles de tipo tubular. Além disso, não é necessário reservar espaço para retirada dos tubos, como acontece nos trocadores de calor de tipo tubular. Portanto, para realizar a mesma tarefa de troca de calor, o trocador de calor de placas ocupa aproximadamente 1/5 a 1/10 do espaço ocupado pelo trocador de calor de tipo tubular. 3: Peso leve – A espessura das placas dos trocadores de calor do tipo placa é de apenas 0,6 a 0,8 mm, enquanto a espessura dos tubos utilizados nos trocadores de calor do tipo tubo-cápsula é de 2,0 a 2,5 mm ； A carcaça do trocador de calor de tipo tubular é muito mais pesada do que a estrutura do trocador de calor de tipo placa. Para realizar a mesma tarefa de troca de calor, o área necessária para a troca de calor em um trocador de calor de placas é menor do que a necessária em um trocador de calor de tubos e casca. 4: Preço baixo (em comparação com outros tipos de trocadores de calor, para a mesma área de troca térmica). Considerando que o material utilizado é o mesmo, como é necessário menos material para a estrutura, o custo de produção acaba sendo menor do que no caso dos trocadores de calor de tipo tubular. 5: A diferença de temperatura nas extremidades é pequena. Nos trocadores de calor de tipo tubular, o fluido que flui no lado do casco e a superfície de troca de calor se cruzam e circulam ao redor dela; além disso, existe também um fluxo paralelo. Já nos trocadores de calor de tipo placa, os fluidos quente e frio circulam paralelamente às superfícies de troca de calor, sem haver fluxo paralelo. Isso faz com que a diferença de temperatura nas extremidades dos trocadores de calor de tipo placa seja muito pequena. No caso de troca de calor entre água e água, essa diferença pode ser inferior a 1°C, enquanto nos trocadores de calor de tipo tubular ela é de aproximadamente 5°C. Isso é muito vantajoso para a recuperação de energia térmica em baixas temperaturas. 6: Coeficiente de sujeira baixo. O coeficiente de sujeira dos trocadores de calor de tipo placa é muito menor do que o dos trocadores de calor de tipo tubo e casca. Isso se deve à turbulência intensa do fluido, o que impede que as impurezas se depositem ； A área de estagnação do fluxo nos corredores entre as placas é pequena ； As superfícies de troca de calor feitas de aço inoxidável são lisas, apresentam pouca formação de incrustações por corrosão e são fáceis de limpar. 7: Troca de calor entre vários meios. Se o trocador de calor de placas contar com divisórias intermediárias, um único equipamento pode ser utilizado para a troca de calor entre três ou mais meios diferentes. 8: Limpeza e manutenção fáceis. Após remover as placas de compressão do trocador de calor de tipo placa, é possível soltar o conjunto de placas e removê-las para realizar a limpeza mecânica. 9: É fácil alterar a área de troca de calor ou a combinação dos fluxos. Basta adicionar (ou remover) placas para se obter a área de troca de calor desejada. (II) Desvantagens: 1. Pressão de operação inferior a 2,5 MPa. Os trocadores de calor de tipo placa são selados por juntas. A área de selagem é bastante extensa, e a sustentação nas duas áreas de selagem nos cantos é insuficiente. Por isso, as juntas não recebem uma pressão suficiente para garantir um bom selamento. Assim, a maior pressão de operação possível para esses trocadores de calor é de 2,5 MPa ； Quando a área da placa é superior a 1 m², sua pressão de operação costuma ser inferior a 2,5 Mpa. 2: A temperatura de operação é inferior a 200°C (após o uso de um redutor de temperatura). A temperatura de operação do trocador de calor de placas depende da temperatura que as juntas de vedação conseguem suportar. Quando se utilizam junções elásticas de borracha, a temperatura máxima de operação deve ser inferior a 200°C ； Quando se utilizam pastilhas de amianto compactado (Caf), a temperatura máxima de operação é de 250 a 260°C. 3: Não é adequado para a troca de calor de meios que podem causar obstruções nos canais. Os canais entre as placas dos trocadores de calor de tipo placa são muito estreitos, geralmente entre 3 e 5 mm. Quando o meio utilizado para a troca de calor contém partículas sólidas ou fibras grandes, é fácil que esses canais sejam obstruídos. Nesses casos de troca de calor, deve-se considerar a instalação de um dispositivo de filtragem na entrada, ou o uso de um sistema de resfriamento por regeneração.