【Perguntas e Respostas – Pergunta 173】10.10.2016
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Este tópico foi editado pela última vez por liuquan1100 em 2017-8-25 às 22:29. 【Perguntas e Respostas – Pergunta 173】10/10/2016: Qual é o princípio que determina se o meio passa pelo interior ou pelo exterior dos tubos do trocador de calor? Após responder, as respostas corretas serão exibidas; basta acertar os pontos-chave para ganhar pontos. Resposta: Trecho de tubulação: 1. Meios que tendem a formar incrustações e que não são limpos devem passar pelo trecho de tubulação, pois assim é mais fácil realizá-los a limpeza. 2. O meio de alta pressão percorre o lado interno do tubo, evitando que a carcaça seja submetida a pressão e reduzindo o consumo de metal na carcaça. 3. O meio causador da corrosão percorre o interior do tubo, evitando que tanto o tubo quanto a carcaça se corroam ao mesmo tempo. 4. Os meios tóxicos devem percorrer o lado dos tubos, para evitar possíveis vazamentos. Caminho do casco: 1. O vapor saturado percorre o caminho do casco, o que facilita a remoção de condensados e mantém o local mais limpo. 2. O fluido resfriado percorre o caminho externo do invólucro, podendo-se utilizar o próprio invólucro para aumentar o efeito de resfriamento. 3. Fluidos com alta viscosidade ou baixa vazão percorrem o lado externo do trocador de calor; os defletores são utilizados para gerar turbulência em condições de número de Reynolds baixo, aumentando assim o coeficiente de transferência de calor por convecção. 4. Quando a diferença de temperatura entre o fluxo quente e o fluxo frio é grande, o coeficiente de convecção é maior no lado do percurso do fluido, pois a temperatura da parede fica mais próxima do lado com maior coeficiente de transferência de calor.
①Fluídos impuros e propensos à formação de incrustações devem ser conduzidos pelo lado dos tubos, pois a limpeza interna dos tubos é mais fácil； ②Fluídos corrosivos devem ser conduzidos pelo interior dos tubos, para evitar que tanto o conjunto de tubos quanto a carcaça sejam corroídos ao mesmo tempo ； ③Fluídos sob alta pressão devem circular pelo lado dos tubos, para que o corpo do equipamento não seja submetido à pressão ； ④O vapor saturado deve percorrer o caminho externo do trocador de calor, pois o coeficiente de transferência de calor por condensação do vapor não depende da velocidade do fluxo, e o líquido resultante da condensação pode ser facilmente removido ； ⑤Se houver uma grande diferença de temperatura entre os dois fluidos, ao escolher um trocador de calor de placa fixa, é recomendável que o fluido com maior coeficiente de transferência de calor circule pelo lado do casco, a fim de reduzir as tensões térmicas.
Se o meio deve circular pelo interior dos tubos ou pelo exterior da câmara de pressão depende das circunstâncias específicas; a decisão é tomada em comparação entre os dois meios. No entanto, devem ser seguidos os seguintes princípios: (1) Os meios corrosivos devem circular pelo interior dos tubos, para evitar que tanto o material dos tubos quanto o da câmara de pressão sejam corroídos. (2) Os meios tóxicos circulam pelo lado interno dos tubos, o que reduz as chances de vazamento. (3) Fluidos com baixa vazão devem percorrer o canal interno, para que seja possível escolher uma velocidade de fluxo ideal; fluidos com alta vazão devem percorrer o canal externo. (4) Fluidos a alta temperatura e pressão circulam pelo interior dos tubos; como o diâmetro dos tubos é pequeno, eles conseguem suportar pressões mais elevadas. (5) Fluidos que tendem a formar incrustações percorrem o lado dos tubos nos trocadores de calor do tipo placa fixa e tipo flutuante; nos trocadores de calor do tipo tubo em U, eles percorrem o lado do casco. Isso facilita a limpeza e a remoção das incrustações ； Em um resfriador, geralmente a água de resfriamento circula pelo interior dos tubos, enquanto o fluido a ser resfriado circula pelo exterior dos mesmos. (6) Fluidos com alta viscosidade percorrem o caminho externo, pois a seção transversal e a direção do fluxo nesse caminho estão em constante mudança, o que facilita a transferência de calor. (7) A direção do fluxo do fluido também tem grande influência na transferência de calor. Para aproveitar ao máximo o princípio da convecção térmica do mesmo meio, com o objetivo de aumentar a eficiência da transferência de calor e reduzir o consumo de energia, tanto no lado dos tubos quanto no lado do revestimento, quando o fluido é aquecido ou evaporado, sua direção deve ser de baixo para cima ； Quando o fluido é resfriado ou condensado, seu fluxo deve ser de cima para baixo.
Meios que são corrosivos, tóxicos, com temperaturas ou pressões elevadas, bem como aqueles que tendem a formar incrustações, devem ser tratados no lado dos tubos
Percurso de casca com viscosidade alta ou vazão baixa
Meios que tendem a formar incrustações e que não são limpos, meios de alta pressão, meios corrosivos e meios tóxicos passam pelo lado do tubo. Limpo, com alta viscosidade e camada externa
Casco quente, tubo frio; tubo de alta pressão, casco de baixa pressão; o tubo se corrói facilmente, enquanto o casco não se corrói com facilidade