Feixes de tubo para trocadores de calor resfriados a água

Os feixes de tubo são um componente crítico dos trocadores de calor resfriados a água, que são amplamente utilizados em várias indústrias para transferir o calor entre os fluidos. O pacote de tubo consiste em uma série de tubos através dos quais um fluido flui, enquanto o outro fluido (geralmente água) flui ao redor dos tubos para facilitar a troca de calor.

 

Componentes -chave dos feixes de tubos
Tubos:
Material: os tubos são normalmente feitos de materiais com alta condutividade térmica e resistência à corrosão, como:
Cobre
Aço inoxidável
Titânio
Aço carbono
Ligas de níquel

Forma: os tubos são geralmente cilíndricos, mas também podem ser aprimorados com aletas ou outras modificações de superfície para melhorar a transferência de calor.

Tamanho: Os diâmetros e comprimentos do tubo variam dependendo da aplicação, com tamanhos comuns variando de 1/4 de polegada a 2 polegadas de diâmetro.

Folhas de tubo:

As folhas de tubo são placas grossas que mantêm os tubos no lugar e separam os dois fluidos.

Eles são frequentemente feitos do mesmo material que os tubos ou um material compatível para evitar a corrosão galvânica.

Defletores:

Os defletores são instalados dentro da concha para direcionar o fluxo do fluido do lado da casca (geralmente água) através dos tubos, aumentando a transferência de calor e impedindo a vibração.

 

 

Tipos de feixes de tubo
Folha de tubo fixo:

A folha de tubo é soldada diretamente na concha.

Simples e econômico, mas menos adequado para aplicações com grandes diferenças de temperatura.

Pacote de tubo em U:

Os tubos são dobrados em uma forma de U, permitindo a expansão térmica.

Comumente usado em aplicações com alta tensão térmica.

Cabeça flutuante:

Uma extremidade do pacote de tubo pode se mover livremente para acomodar a expansão térmica.

Ideal para aplicações de alta temperatura.

Cabeça flutuante de puxar:

Semelhante ao design da cabeça flutuante, mas permite uma manutenção mais fácil e a limpeza do tubo.

 

Considerações de design
Eficiência de transferência de calor:

Taxas de transferência de calor de diâmetro do tubo, comprimento e material de impacto.

Superfícies aprimoradas (por exemplo, tubos de barbatana) podem melhorar a eficiência.

Compatibilidade de fluidos:

A seleção de material deve explicar a corrosão, incrustação e química fluida.

Queda de pressão:

O layout do tubo e o design do defletor afetam a queda de pressão e a distribuição de fluxo.

Expansão térmica:

Os projetos devem acomodar a expansão térmica para evitar falhas mecânicas.

Incrustação:

O espaçamento do tubo e a seleção de materiais devem minimizar a incrustação, especialmente em sistemas refrigerados a água.

 

Aplicações
Usinas de energia: condensadores de resfriamento e outros equipamentos.

Processamento químico: recuperação de calor e resfriamento de processos.

Petróleo e gás: hidrocarbonetos de resfriamento e outros fluidos.

Sistemas HVAC: Chillers e torres de resfriamento.

Processos industriais: máquinas de resfriamento e fluidos de processo.