TROCADOR DE CALOR DE PLACAS
O trocador de calor de placas é uma família de tecnologias de transferência térmica de alta eficiência, reconhecida pela sua alta compactação e pelo excelente aproveitamento da superfície de troca térmica. O princípio comum é a transferência de calor através de placas metálicas que separam dois fluidos sem que estes se misturem, atingindo coeficientes de transferência muito elevados em condições controladas.
No entanto, em engenharia de processos, falar de “trocadores de calor de placas” de forma alguma implica uma solução universal. Este termo engloba projetos profundamente diferentes, cada um concebido para trabalhar com tipos específicos de fluidos, níveis de risco claramente definidos e exigências operacionais que não são extrapoláveis entre tecnologias.
Este cluster técnico agrupa exclusivamente as três famílias de trocadores de calor de placas que têm relevância real em ambientes industriais exigentes, sempre dentro do seu domínio natural de aplicação:
Trocadores de placas e juntas (semi-soldados)
Trocadores de placas pillow (parede dupla soldada)
Recuperadores de calor de fluxo cruzado
Cada uma dessas tecnologias responde a um campo de aplicação diferente e não é intercambiável fora do seu domínio técnico.
Famílias de trocadores de placas e seu domínio de aplicação
A tabela abaixo não é uma comparação comercial, mas uma matriz de pertinência técnica, utilizada na fase de concepção para validar ou descartar tecnologias em função do processo, do fluido e da manutenção esperada.
Parâmetro
|
Placas Pillow | Fluxo cruzado | Placa e juntas |
|---|---|---|---|
Construção |
Duas lâminas soldadas por pontos e infladas | Módulos de placas dispostos em fluxo cruzado puro | Pacotes de placas com juntas perimetrais |
Fluidos |
Gás, líquido e sólidos a granel | Gás (limpo) | Líquido (limpo) |
Faixa de pressão |
Alta | Média | Média |
Eficiência térmica |
Muito alta | Muito alta | Muito alta |
Limpeza |
Excelente limpeza externa | Sem acesso | Notável (fluidos limpos) |
Domínios |
Secagem, tratamento de materiais, processos industriais |
Processos industriais (fluidos limpos) |
HVAC, district cooling, alimentação, farmacêutica |
O critério BOIXAC: Por que essas tecnologias não são equivalentes
O fluido como fator determinante
Na prática industrial, o fluido define a construção. Nem todos os fluidos podem circular por canais estreitos, tolerar juntas ou permitir ausência de limpeza mecânica. Ignorar esse fato é uma das principais causas de falha prematura dos trocadores.
Placas Pillow: ótimas para fluidos viscosos, pegajosos, com sedimentos, assim como gases, líquidos e sólidos a granel.
Fluxo cruzado: exclusivamente indicado para gases limpos, estáveis e sem contaminação.
Placas e juntas: adequadas apenas para líquidos limpos, quimicamente compatíveis com as juntas e com manutenção controlada.
Manutenção e vida útil
Um trocador que não pode ser limpo não é viável, por mais eficiente que seja no papel. Por isso, quando o fluido apresenta risco de contaminação, os trocadores de fluxo cruzado e de placas e juntas são tecnicamente descartados, e a decisão se direciona para soluções robustas como:
Trocador de calor gás
Trocador de calor líquido
Sólidos a granel
Viscosos
Pegajosos
Com sedimentos
FAQs
Qual sistema de placas suporta melhor fluidos sujos ou com sólidos?
Trocadores de calor de placas Pillow.
O design das placas Pillow, com relevos suaves e canais formados por inflação, permite trabalhar com fluidos viscosos, pegajosos ou com sedimentos, minimizando o risco de obstrução. Esta tecnologia é particularmente adequada para processos de secagem e tratamento de gases, líquidos e sólidos a granel, como arroz, cacau ou café.
Qual trocador de placas permite expansões futuras?
Trocadores de calor de placas e juntas.
Sua configuração modular permite adicionar ou remover placas para adaptar a superfície de troca a novas cargas térmicas, desde que o fluido permaneça limpo e compatível com as juntas. Essa flexibilidade é interessante em instalações HVAC ou processos estáveis, mas não o torna uma solução universal.
Por que escolher um recuperador de fluxo cruzado?
Quando se trabalha com gases limpos e se exige alta eficiência em volume compacto.
Os recuperadores de fluxo cruzado oferecem uma arquitetura muito compacta e alto desempenho em aplicações com gases limpos e estáveis. Contudo, não permitem limpeza interna, de modo que qualquer contaminação compromete gravemente sua viabilidade. Por esse motivo, em ambientes industriais severos, as soluções tubulares gás-gás são tecnicamente mais seguras.