ESCOLHA DO TIPO ESCOLHA DO TIPO CONSTRUTIVOCONSTRUTIVO

•Tipos de Feixe Tubular•Trocadores tipo espelho fixo cabeçote traseiro tipo L, M ou N.

•Mais econômicos•Expansão térmica (∆T<50°F)•Coeficientes de película •Resistência de depósito

•Trocadores com tubos em U•Trocadores com cabeçote flutuante

TUBOSTUBOSNormalmente utilizam-se tubos planos

Dimensões dos tubosComprimento = 8, 10, 12, 16 e 20 ft

Diâmetro e espessura da paredeDiâmetros = ¾” e 1”. ( 1½” também pode ser utilizado)Espessuras são padronizadas (BWG)

Disposição dos tubosQuadradoQuadrado rodadoTriangularTriangular rodado

•Disposição dos tubos•Quadrado•Quadrado rodado

•Triangular•Triangular rodado

Recomendação para disposição dos tubosRecomendação para disposição dos tubosDisposição

QuadradaTriangular

XMenor custo por unidade de área

XTubos em U

XFeixes removíveis

XPermutador com espelhos fixos

XLimpeza química do lado do casco

XRequerida limpeza mecânica da superfície externa dos tubos

XFator de incrustação > 0,002

XFator de incrustação <=0,002

O passo é a distância entre centros de tubos adjacentes.Os passos mais utilizados são:

Passo (polegadas)Diâmetro externo (de) (pol.) QuadradaTriangular

1,25.de1,25.de> 1 ½

1 7/81 7/81 ½

1 ¼1 ¼1

115/16 - 1¾

Número de trajetos nos tubosNormalmente o número máximo de trajetos utilizado é 8 (oito) e o mínimo 2 (dois)

Diâmetro do cascoDiâmetro máximo admitido pela TEMA = 60 pol.Requisitos adicionais são exigidos para cascos

entre 60 e 100 pol.Usualmente o diâmetro máximo utilizado é 48 pol,

com peso máximo de 15 toneladas.

ChicanasChicanas

Tem por finalidade suportar os tubos, evitando problemas de vibração, e garantir o fluxo cruzado

O corte da chicana tipo segmental é definido como a razão entre a altura da abertura e o diâmetro interno do casco

O corte para chicanas segmentais variam de 20% a 30%, sendo geralmente utilizado 25%

O passo da chicana é definido como o espaçamento longitudinal entre chicanas

O espaçamento máximo recomendado é igual ao diâmetro do casco

O espaçamento mínimo recomendado é 1/5 do diâmetro do casco ou 2”, adotando-se o que for maior

O espaçamento entre chicanas e espelhos é definido em função do tipo construtivo do trocador

Bocais e Placas de ImpactoBocais e Placas de ImpactoLocação dos bocais

•Fluidos sendo aquecidos ou vaporizados devem escoar do fundo em sentido ao topo de trocador, tanto no lado dos tubos como do casco•Fluidos sendo condensados ou resfriados devem escoar do topo em sentido ao fundo do trocador, tanto no lado dos tubos como do casco

Dimensões dos bocaisDimensões dos bocais

Líquido:Tubos s

ftVmáx 10=

33000

ftlbmems

ftVmáx ρρ

=Casco

Gases (para tubos e casco)

psiempft

lbmemsftpVmáx 31,16 ρ

ρ=

Recomendações para diâmetros de conexões do cascoRecomendações para diâmetros de conexões do casco

10Acima de 39

831 – 37

623 ¼ - 29

419 ¼ - 21 ¼

312 – 17 ¼

2Menor que 12

Diâmetro das conexões (pol.)

Diâmetro interno do casco (pol.)

Placas de ImpactoPlacas de Impacto

2VρDevem ser utilizadas quando excederos seguintes valores:

•1500 lbm/ft.s2 para fluidos não corrosivos, não abrasivos e sem mudança de fase•500 lbm/ft.s2 para todos os outros fluidos •Sempre que o fluido no casco seja gasoso, vapor condensado ou mistura líquido+vapor

Pressões e TemperaturasPressões e Temperaturasde Projetode Projeto

As pressões de projeto de um trocador de calor estarão na faixa de 10% a 20% maiores que as pressões de operação dos fluidos

Para as temperaturas de projeto deve-se considerar as máximas temperaturas esperadas, ou cerca de 50 °F acima das temperaturas de operação dos fluidos

MateriaisMateriais

A seleção de materiais para a fabricação dos trocadores de calor depende das condições de processo e das características dos fluidos de trabalho.

A TEMA apresenta, na sua secção 8, uma lista de materiais recomendados, para as várias partes dos trocadores de calor

FOLHA DE DADOSFOLHA DE DADOS

FOLHA DE DADOS – TROCADOR DE CALORCLIENTE: OPERAÇÃO No DO DOCUMENTO RE

VUNIDADE: FOLHA _______ DE

__________LOCAL: AUT._________ DATA

________1 SERVIÇO ITEM No QUANT.2 DIMENSÃO TIPO LIGADOS EM3 SUPERF./UNIDADE CASCO/UNIDADE SUPERF./CASCO4 CARACTERÍSTICAS DE UMA UNIDADE5 LADO DO CASCO LADO DOS TUBOS6 FLUIDO EM CIRCULAÇÃO Gasolina Água de resfriamento7 QUANTIDADE TOTAL FLUIDO ENT (kg/h) 22 695 97 5458 VAPOR (kg/h)9 LÍQUIDO (kg/h)10 VAPOR DE ÁGUA (kg/h)11 NÃO CONDENSÁVEIS (kg/h)12 FLUIDO VAPORIZ. OU CONDENS. (kg/h)13 VAPOR CONDENSADO (kg/h)14 DENSIDADE DO LÍQUIDO 0,720 / 0,781 0,996 / 0,99815 VISCOSIDADE ENT. E SAÍDA ( cp ) 0,25 / 0,50 0,80 / 0,6016 PESO MOLECULAR DO VAPOR17 CALOR ESPECÍFICO DO LÍQUIDO (kJ/kg.°C) 2,17 4,1718 CALOR LATENTE (kJ/kg)19 CONDUTIVIDADE TÉRMICA ( W/m.°C) 0,12 / 0,13 0,5820 TEMPERATURA ENTRADA ( °C) 104 3021 TEMPERATURA SAÍDA ( °C) 38 3822 PRESSÃO DE OPERAÇÃO (bar man.) 6,0 4,023 No DE PASSES POR CASCO24 VELOCIDADE DE CIRCULAÇÃO ( m/s)25 QUEDA DE PRESSÃO (bar) CALC: PERM:0,5

0,0006CALC: PERM: 0,7

0,000426 FATOR INCRUSTAÇÃO ( m 2.°C/ W)27 CALOR TROCADO (kW) 2 004 MLDT (CORRIGIDA) ( °C)28 RENDIMENTO – SERVIÇO ( ) LIMPO

29 DETALHES DE CONSTRUÇÃO E MATERIAIS

30 PRESSÃO DE PROJETO (bar man.)

31 PRESSÃO DE TESTE (bar man.)

32 TEMPERATURA DE PROJETO ( °C)

33 TUBOS A.C. QUANT D.E. BWG COMP PASSO

34 CASCO A.C. D.E D.I. ESPESS.

35 TAMPO DO CASCO A.C. TAMPO DO CABEÇOTE FLUTUANTE A.C.

36 CARRETEL A.C. TAMPO DO CARRETEL

37 ESPELHO FIXO A.C. ESPELHO FLUTUANTE A.C.

38 CHICANAS TRANSVERSAIS A.C. PASSO TIPO ESPESS.

39 CHICANAS LONGITUDINAIS TIPO ESPESS.

40 SUPORTES DOS TUBOS ESPESS. No TIRANTES

41 JUNTAS DE VEDAÇÃO JUNTAS DE VEDAÇÃO SOBRESSALENTES

42 CONEXÕES DO CASCO – ENTRADA 6” SAÍDA 6” TIPO

43 CONEXÕES DO CARRETEL – ENTRADA 10” SAÍDA 10” TIPO

44 TOL. P/ CORROSÃO: LADO DO CASCO 3 mm LADO DOS TUBOS 3 mm

45 CÓDIGOS: ANEL DE TESTE Requerido

46 PESOS: CASCO FEIXE TUBULAR CHEIO D’ÁGUA

47 FABRICANTE:

48 DESENHOS DE CONJUNTO

OBSERVAÇÕES:

1) GARANTIA QUANTO AO DESEMPENHO DA UNIDADE É

RESPONSABILIDADE DO FABRICANTE

ESTE DOCUMENTO FAZ PARTE DA REQUISIÇÃOREV

DATA POR

VER APROV DESCRIÇÃO

REV DATA POR

VER

APROV

DESCRIÇÃO

13

130

8,5

60

14 20 ft 1” ¾”

Projeto TérmicoProjeto Térmico

Dimensionamento do Trocador de Calor