A velocidade (ou taxa de fluxo) do fluido que circula através de um trocador de calor de cascos e tubos típico é extremamente importante. Não só pode ter uma influência direta na eficiência de transferência de calor do trocador de calor em casos em que se usa a taxa de fluxo incorreta, também é muitas vezes a causa de falha prematura da unidade, mas por razões muito diferentes. Neste artigo, veremos algumas das razões.
Todos os trocadores de calor foram projetados para operar a um caudal recomendado para o meio de refrigeração que está sendo usado e fabricantes como a Bowman, esperam que isso seja respeitado. Infelizmente, a vida real nos mostra que nem sempre é esse o caso e, nos casos em que um determinado caudal é excedido, isso geralmente resulta na falha prematura da unidade.
O problema é bastante simples. À medida que o caudal do meio de refrigeração é aumentado – além da recomendação do fabricante – a velocidade com que o fluido entra no trocador de calor aumenta e a velocidade resultante com a qual bate no conjunto de tubos da unidade pode danificar tanto os tubos quanto a placa do tubo que os mantém na posição dentro do trocador de calor. Considerando que o conjunto de tubos é geralmente o componente mais caro em um trocador de calor, simplesmente não faz sentido ignorar os caudais máximos do fabricante, já que essa erosão prematura é cara, tanto em termos de substituição da própria unidade quanto do tempo de inatividade resultante devido à falha.
Mas isso é apenas parte da história. Caudais baixos também podem criar vários problemas resultantes de outros problemas!
É amplamente aceito que uma velocidade de menos de 1 metro por segundo (1 m/s) reduz a eficiência do trocador de calor. Também é um fato que o uso de um trocador de calor muito grande para a aplicação reduz o desempenho de transferência de calor da unidade, pois reduz efetivamente a velocidade do meio de refrigeração.
E se os caudais forem muito baixos, ou onde a água dentro do trocador de calor é permitida a estagnar, isso pode levar a outros problemas, que são abordados em um artigo separado “A água estagnada está destruindo o seu trocador de calor?” Portanto, por diferentes razões, tanto os caudais baixos quanto os caudais altos de fluido de refrigeração podem ter um efeito sério e prejudicial na vida útil de um trocador de calor. No entanto, em algumas aplicações, os caudais de água baixos ou altos são simplesmente inevitáveis. O que pode fazer nesses casos?
Na Bowman, recomendamos um caudal máximo de 3 m/s para os trocadores de calor padrão utilizando tubos de cuproníquel ao refrigerar com água doce e 2 m/s ao usar água do mar. Para aplicações em que a velocidade mais alta é importante, materiais alternativos, como o titânio, estão disponíveis, oferecendo maior desempenho e maior vida útil.
Além disso, a Bowman também oferece uma infinidade de opções de tampas de fechamento, permitindo que a água de refrigeração atravesse os tubos em configurações de 1, 2 ou 3 passagens. Isso permite que a mesma unidade seja adequada para uma variedade de diferentes caudais, garantindo que a velocidade é controlada dentro dos parâmetros definidos.
Mas se você tiver alguma dúvida sobre o fluxo ideal de uma unidade Bowman existente ou a unidade correta para suas necessidades, use o link para baixar o folheto que fornecerá mais informações sobre os caudais e velocidades adequadas para cada trocador de calor na gama Bowman. Ainda não tem certeza? Então, entre em contato com nossa equipe técnica de vendas para +44 (0) 121 359 5401 ou envie-nos um e-mail para [email protected].
