Comparação entre trocadores de calor de placas e trocadores de calor de tubo e casca

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1. O coeficiente de transferência de calor é alto, pois as diferentes placas onduladas se sobrepõem umas às outras, criando canais de fluxo complexos. Isso faz com que o fluido flua em movimento tridimensional entre esses canais, o que permite a formação de turbulência mesmo em números de Reynolds baixos (geralmente Re=50~200). Por isso, o coeficiente de transferência de calor é elevado; geralmente, é 3 a 5 vezes maior do que no caso de tubos convencionais. 　　2. A diferença de temperatura média logarítmica é grande, enquanto a diferença de temperatura nas extremidades é pequena. Nos trocadores de calor de tipo tubo-cápsula, os dois fluidos fluem separadamente no interior dos tubos e na cápsula; em geral, ocorre um fluxo cruzado entre eles. Por isso, o coeficiente de correção para a diferença de temperatura média logarítmica é pequeno. Já nos trocadores de calor de tipo placa, o fluxo dos fluidos quente e frio acontece de forma paralela às superfícies de troca de calor, sem fluxo lateral. Isso faz com que a diferença de temperatura nas extremidades seja pequena. No caso do trocação de calor com água, essa diferença pode ser inferior a 1°C, enquanto nos trocadores de calor de tipo tubo-cápsula ela costuma ser de 5°C. 　　3. 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 obter a mesma capacidade de troca de calor, o trocador de calor de placas ocupa apenas de 1/5 a 1/8 do espaço ocupado pelo trocador de calor de tipo tubular.

4. É fácil alterar a área de troca de calor ou a configuração do processo: basta adicionar ou remover algumas placas para aumentar ou diminuir a área de troca de calor ； É possível obter a combinação de processos desejada alterando a disposição das placas ou substituindo algumas delas, adaptando-se assim a novas condições de troca de calor. Já na trocador de calor de tipo tubo-cápsula, é quase impossível aumentar a área de transferência de calor. 　　5. Peso leve: A espessura das placas dos trocadores de calor do tipo placa é de apenas 0,4 a 0,8 mm, enquanto a espessura dos tubos utilizados nos trocadores de calor do tipo tubo e gabinete é de 2,0 a 2,5 mm. O gabinete dos trocadores de calor do tipo tubo e gabinete é muito mais pesado do que a estrutura dos trocadores de calor do tipo placa. Geralmente, o peso dos trocadores de calor do tipo placa é cerca de 1/5 do peso dos trocadores de calor do tipo tubo e gabinete. 　　6. Preço baixo: Utilizando os mesmos materiais e na mesma área de troca de calor, o preço dos trocadores de calor de tipo placa é cerca de 40% a 60% mais baixo do que o dos trocadores de calor de tipo tubular.
7. Facilidade de fabricação: As placas utilizadas nos trocadores de calor de tipo placa são produzidas por processos de prensagem, o que permite um alto grau de padronização e permite sua produção em grandes quantidades. Já os trocadores de calor de tipo tubular geralmente são fabricados manualmente. 　　8. Fácil de limpar: Nos trocadores de calor de tipo placa com estrutura, basta afrouxar os parafusos de fixação para que as placas possam ser removidas e lavadas mecanicamente. Isso é muito conveniente para equipamentos cujo processo de troca de calor exige limpeza frequente. 　　9. Baixa perda de calor: nos trocadores de calor de tipo placa, apenas as placas responsáveis pela transferência de calor ficam expostas à atmosfera. Portanto, as perdas de calor são insignificantes, e não é necessário adotar medidas de isolamento térmico. Já o trocador de calor de tipo casco-tubo tem grandes perdas térmicas, por isso precisa de uma camada isolante. 　　10. A capacidade é menor, sendo de 10% a 20% em comparação com os trocadores de calor de tipo tubo-cápsula. 11. A perda de pressão por unidade de comprimento é alta. Devido aos pequenos espaços entre as superfícies de transferência de calor, além das irregularidades presentes nessas superfícies, a perda de pressão é maior do que nos tubos lisos convencionais. 　　12. Não forma incrustações: devido à turbulência interna intensa, não é fácil que se formem incrustações. Seu coeficiente de incrustação é de apenas 1/3 a 1/10 em comparação com os trocadores de calor de tipo tubo-shell.
13. A pressão de operação não deve ser muito alta, nem a temperatura do fluido deve ser excessiva, pois isso pode causar vazamentos. Os trocadores de calor de tipo placa utilizam juntas de vedação; portanto, a pressão de operação geralmente não deve exceder 2,5 MPa. A temperatura do fluido deve ficar abaixo de 250°C, caso contrário, pode haver vazamentos. 　　14. Fácil obstrução: Como os canais entre as placas são muito estreitos, geralmente com apenas 2 a 5 mm de largura, quando o meio de troca de calor contém partículas ou fibras grandes, é fácil que esses canais sejam obstruídos. 　　Todo o conteúdo acima foi elaborado com base nos problemas enfrentados pelos alunos no seu trabalho real, a fim de servir como referência. Caso haja alguma dúvida, por favor, entre em contato para que possamos corrigi-la o quanto antes.