permutador ar-ar

Um permutador ar-ar, é um sistema de pré-aquecimento utilizado, por exemplo, em caldeiras onde os gases de exaustão são usados para aumentar a temperatura do fluxo de ar de entrada reduzindo a diferença térmica. Assim, a mesma caldeira pode alcançar o mesmo resultado usando menos energia.

Nestes sistemas de recuperação podemos encontrar diferentes sistemas, como sistemas ar-ar, ar-gás ou ar-exaustão de fumos, e também usando outros métodos, como sistemas ar-água ou ar-vapor . Por exemplo, nos secadores de madeira.

Esses sistemas são importantes para aproveitar todos os nossos recursos industriais e usar a energia industrial excedente para reduzir nosso consumo e ser mais responsável com o meio ambiente.

Na Boixac Tech temos permutadores ar-ar que podem trabalhar com altas temperaturas, altas pressões, ambientes empoeirados e corrosivos.

Tipologias de trocadores de calor

Março 14, 2025Março 10, 2025 por Oficina Tècnica

TIPOLOGIAS DE TROCADORES DE CALOR Existem muitos tipos de trocadores de calor e várias maneiras de classificá-los. Neste artigo, vamos classificá-los com base em: 1. Classificação por construção Contato direto Contato indireto Trocadores de calor tubulares Trocadores de calor de placas 2. Classificação por operação Trocadores de calor líquido-líquido Trocadores de calor líquido-gás Trocadores de calor gás-gás Trocadores de calor para sólidos a granel Classificação por construção Os trocadores de calor podem transferir energia por contato direto, ou seja, misturando completamente os fluidos, sendo as torres de resfriamento um dos principais exemplos. No entanto, esse sistema pode resultar na transmissão de contaminantes entre os dois fluidos, tornando-o contra-indicado para a maioria dos sistemas de resfriamento, recuperação de energia e tratamento de gases, líquidos e sólidos a granel. Nesses casos, onde é necessário manter os dois fluidos separados, utiliza-se um sistema de contato indireto. Essa construção envolve um elemento, geralmente placas ou tubos, que atua como uma parede e mantém os dois fluidos separados. Dentro da categoria de trocadores de calor por contato indireto, existe um caso especial: os recuperadores de calor rotativos, onde os dois fluidos percorrem o mesmo espaço, mas de forma alternada. Isso pode causar uma leve mistura, mas essa mistura é considerada praticamente irrelevante. Focando nas duas principais famílias de contato indireto, as de placas e as de tubos, pode-se afirmar que, para a mesma potência, as placas conseguem um alto coeficiente de transferência de calor em um espaço muito compacto, mas, por outro lado, reduzem a superfície de passagem dos fluidos, tornando-as mais suscetíveis ao entupimento. Já os tubos oferecem uma superfície de passagem maior, tornando-os altamente recomendados em ambientes sujos, empoeirados, com fluidos pegajosos, viscosos ou até com sedimentos. Eles são mais difíceis de obstruir e, portanto, também reduzem os custos de manutenção e limpeza. Trocador de calor de tubos Os trocadores de calor tubulares são compostos por tubos cilíndricos, planos ou ovais, e sua concepção é escolhida com base nas características específicas de cada sistema. Dentro dessa família, encontramos: Trocadores de calor com tubos lisos. Como eles possuem uma superfície de troca muito similar, tanto no interior quanto no exterior dos tubos, são uma construção muito comum quando lidamos com fluidos com valores de calor específico semelhantes. Assim, em aplicações entre dois fluxos de ar, podemos falar dos clássicos trocadores de calor com tubos lisos, enquanto em aplicações com água, lama, leite ou sucos, podemos falar de trocadores tubulares, multitubulares, pyrotubulares, coaxiais ou de tubo duplo, além de trocadores de calor de casca e tubo. Trocadores de calor com tubos e aletas. São projetados especificamente para compensar a transferência de energia entre dois fluidos com valores de calor específico diferentes. Essa situação é comum em sistemas onde trabalhamos com um fluxo de gás e outros fluidos como água superaquecida, óleo térmico, refrigerante (amônia, R134, R410a, etc.) ou vapor. Por exemplo, o calor específico do gás é cerca de 1,214 kJ/m³·K, enquanto o da água é 4,186 kJ/m³·K. Isso significa que a água pode ceder quase quatro vezes mais calor do que o ar pode absorver, e a forma de corrigir isso é aumentando a superfície de troca do lado do ar, utilizando elementos chamados aletas, que podem ser placas contínuas transversais aos tubos ou placas helicoidais enroladas ao redor dos tubos. Trocador de calor de placas Os trocadores de calor de placas são compostos por placas planas ou onduladas. Dentro dessa categoria, encontramos diferentes construções para várias aplicações: Trocador de calor com placas pillow. Tecnologia emergente, muito versátil e eficiente, com uma superfície em forma de travesseiro, que lhe dá o nome de “pillow”. Sua concepção permite não apenas lidar com fluidos viscosos, pegajosos e com sedimentos, mas também transferir energia para sólidos granulados. Isso faz dele uma excelente alternativa aos leitos fluidizados, reduzindo o consumo de energia, minimizando o desperdício, diminuindo a poluição ambiental e, ao aplicar a energia uniformemente, melhorando a qualidade do produto final. Trocador de calor de fluxo cruzado. Sistema de placas amplamente utilizado na recuperação de energia, em áreas como climatização, integrados diretamente em centrais de tratamento de ar. É um excelente sistema para alcançar altos valores de eficiência, mas sempre é necessário lembrar que exige filtros de ar avançados, já que sua forma compacta dificulta a limpeza. Trocador de calor com placas soldadas. As placas são unidas por soldagem, o que impede a limpeza interna e limita sua aplicação a instalações sem contaminação. Trocadores de calor com placas e juntas. O sistema de juntas permite desmontar, limpar e substituir as placas. Isso torna o sistema mais versátil do que o soldado, mas os canais por onde os fluidos passam continuam pequenos e podem facilmente se entupir, tornando-os contra-indicados para fluidos viscosos, pegajosos ou com sedimentos. Classificação por operação Os trocadores de calor são projetados para transferir energia de maneira otimizada. Para maximizar sua eficiência, é essencial considerar o tipo de fluido e suas propriedades. Um exemplo disso é o caso anterior, onde observamos a troca de calor entre o gás com calor específico de 1,214 kJ/m³·K e a água com calor específico de 4,186 kJ/m³·K. Da mesma forma, encontramos: Trocadores de calor líquido-líquido. Esses incluem os trocadores de placas pillow, placas soldadas, placas e juntas, tubos concêntricos, tubos coaxiais e pyrotubulares. Trocadores de calor líquido-gás. Esses incluem os trocadores de calor com tubos lisos, tubos com aletas contínuas e tubos com aletas helicoidais. Trocadores de calor gás-gás. Esses incluem os trocadores multitubulares, com tubos lisos e de fluxo cruzado. Trocadores de calor para sólidos a granel. Utilizam a tecnologia Pillow Plate. Pequenos detalhes construtivos podem aumentar ou diminuir as turbulências, aumentando os coeficientes de troca térmica e fazendo com que um mesmo tipo de equipamento apresente diferenças substanciais entre um fornecedor e outro. Por isso, o investimento em P&D se tornou um fator-chave para a evolução de um setor cada vez mais reconhecido por sua contribuição em termos de eficiência, economia e sustentabilidade.

Serpentina para o controle de temperatura em depósito de vinho

Fevereiro 18, 2025Fevereiro 18, 2025 por Oficina Tècnica

CONTROLE DE TEMPERATURA DEPÓSITO DE VINHO OTIMIZAÇÃO DO CONTROLE DE TEMPERATURA EM DEPÓSITOS DE CULTIVO Um dos maiores produtores de vinhos espumantes implementou um sistema de controle de temperatura para 23 depósitos de cultivo com uma capacidade total de 142.000 litros, com o objetivo de garantir uma fermentação ótima e manter a qualidade do produto final. Este projeto concentrou-se nos processos realizados nas chamadas granjas de leveduras, duas salas onde ocorre a fermentação durante cinco dias a uma temperatura estrita de 18 a 20 ºC. Composição e condições do processo O fluido presente nos depósitos é composto por uma solução de vinho, de licor de tiragem (um xarope rico em açúcares) e leveduras. Esta combinação é essencial para a fermentação, pois as leveduras transformam os açúcares do licor em álcool e dióxido de carbono, produzindo a espuma característica do vinho espumante. Manter a temperatura do fluido dentro da faixa especificada é crucial para garantir uma fermentação controlada e de alta qualidade. Sistema de troca de calor com serpentinas internas Para obter este controle térmico, foram introduzidas serpentinas de troca de calor dentro dos depósitos. Estas serpentinas, feitas de aço inoxidável AISI 316 com eletropolimento, proporcionam excelente resistência à corrosão e garantem a máxima higiene, dois fatores essenciais na produção de vinhos espumantes. As serpentinas são certificadas pela norma MOCA (Materiais em Contato com Alimentos), garantindo que os materiais utilizados atendam aos requisitos de segurança alimentar. Design personalizado sem conexões CLAMP Todos os componentes do sistema foram projetados sob medida para se ajustarem perfeitamente às características dos depósitos e às necessidades do cliente. Um design que elimina a necessidade de conexões CLAMP foi escolhido, reduzindo o risco de vazamentos e simplificando a limpeza e a manutenção do sistema. Esta abordagem personalizada também maximizou a eficiência da troca de calor e otimizou o controle de temperatura durante todo o processo de fermentação. Benefícios das serpentinas de troca de calor A adoção deste sistema proporcionou várias vantagens operacionais: Estabilidade Térmica: Manter uma temperatura constante dentro da faixa estabelecida foi fundamental para garantir uma fermentação homogênea e de qualidade. Eficiência Energética: As serpentinas de aço inoxidável com eletropolimento oferecem condutividade térmica ideal, reduzindo o consumo de energia necessário para manter a temperatura adequada. Segurança Alimentar: A conformidade com as normas MOCA garante a qualidade e segurança do produto final. Redução de Manutenção: A ausência de conexões CLAMP simplifica a manutenção e minimiza os problemas técnicos potenciais. BOIXAC, SOLUÇÕES DE TROCA DE CALOR Este projeto é um excelente exemplo de inovação aplicada ao setor vinícola, onde o controle preciso das condições de fermentação faz uma diferença significativa na qualidade dos vinhos espumantes produzidos. A implementação de sistemas personalizados e materiais de alta qualidade garante não apenas a melhoria do processo produtivo, mas também maior eficiência e sustentabilidade em toda a cadeia de produção. Contate-nos Soluções de troca de calor para a indústria de alimentos e bebidas Bateria de água Bateria de água frequentemente utilizada para climatizar o ambiente de estufas e fazendas de criação, melhorando o bem-estar animal. Economizador Economizador de energia ou recuperador de calor que permite reaproveitar a energia excedente, por exemplo, das caldeiras de biomassa. Trocador aletado Trocador de calor com tubos aletados, um sistema de controle de temperatura que otimiza a durabilidade, mesmo em ambientes com certos fatores de sujeira.

Economizador para estufas

Fevereiro 17, 2025Fevereiro 10, 2025 por Oficina Tècnica

ECONOMIZADOR PARA ESTUFAS ESTUFAS E FAZENDAS Um economizador para estufas ou fazendas refere-se ao recuperador de calor destinado a melhorar a eficiência em um ambiente onde, entre outros, o desempenho das culturas é otimizado através do controle da temperatura, da umidade ambiente e do CO₂. Dentro da grande variedade de implementações, destacamos três blocos: 1. O primeiro bloco refere-se ao tratamento da água para o crescimento hidropônico de tomates, alfaces, pimentões, morangos, etc. O cultivo hidropônico permite um crescimento mais rápido e vigoroso das plantas graças ao acesso direto aos nutrientes. Esses nutrientes são dissolvidos em uma corrente de água que é distribuída às plantas por meio de canais. Para a correta absorção dos nutrientes, é importante manter a água dentro de certas faixas de temperatura, o que é conseguido graças aos nossos tubos aletados. Esse sistema de troca de calor pode utilizar aletas em espiral ou aletas contínuas seguindo a mesma direção dos tubos, mantendo uma temperatura homogênea e otimizando tanto o crescimento das plantas quanto sua qualidade. 2. O segundo bloco trata do tratamento do ar por meio de dutos superiores, onde a BOIXAC fornece os trocadores de calor aletados que climatizam o ar da estufa ou da fazenda de criação. Esses trocadores podem incluir múltiplos acessórios, como ventiladores, controles de umidade e temperatura. 3. O terceiro bloco refere-se à tecnologia que enriquece o ambiente e, assim, aumenta a atividade fotossintética. Isso é feito através do reaproveitamento da energia excedente dos gases de escape por meio dos recuperadores de calor ECO, AIRY ou GASY. Esses equipamentos de troca térmica são selecionados com base nos fluidos primários e secundários; além disso, os materiais também são escolhidos conforme as necessidades específicas de cada instalação. Soluções sob medida para a otimização energética de estufas e fazendas. Recuperadores de calor para estufas e fazendas Bateria de água Bateria de água frequentemente utilizada para climatizar o ambiente de estufas e fazendas de criação, melhorando o bem-estar animal. Economizador Economizador de energia ou recuperador de calor que permite reaproveitar a energia excedente, por exemplo, das caldeiras de biomassa. Trocador aletado Trocador de calor com tubos aletados, um sistema de controle de temperatura que otimiza a durabilidade, mesmo em ambientes com certos fatores de sujeira.

Economizador de energia

Fevereiro 17, 2025Junho 1, 2022 por Oficina Tècnica

ECONOMIZADOR DE ENERGIA ECONOMIZADOR OU RECUPERADOR DE CALOR DE UMA CALDEIRA INDUSTRIAL No contexto da produção industrial, a eficiência energética é um elemento chave para reduzir os custos operacionais e minimizar o impacto ambiental. As caldeiras industriais são fundamentais para muitos processos industriais, como a geração de vapor, o aquecimento de água ou o aquecimento de óleo térmico. Um dos componentes essenciais que melhora a eficiência dessas caldeiras é o economizador ou recuperador de calor. Este dispositivo permite aproveitar a energia térmica dos gases de escape que, sem essa tecnologia, seriam desperdiçados. Neste artigo, exploraremos como funciona um economizador em uma caldeira industrial de dois fogos, utilizando um trocador de calor para transferir energia térmica de maneira eficiente a fluidos como vapor, água superaquecida ou óleo térmico. O que é um recuperador de calor? Um economizador é um dispositivo que aproveita o calor residual dos gases de escape de uma caldeira para aquecer a água de alimentação antes de ela entrar na caldeira. Dessa forma, o sistema consegue aumentar a eficiência térmica da caldeira e reduzir o consumo de combustível. O princípio de funcionamento de um economizador se baseia no uso de um trocador de calor que transfere a energia térmica dos gases de combustão para um fluido de entrada, geralmente água ou outra substância térmica. Assim, a água de alimentação chega à caldeira com uma temperatura mais alta, o que permite reduzir a quantidade de energia necessária para aquecê-la até o uso final. Funcionamento de um economizador em uma caldeira industrial de dois fogos As caldeiras industriais de dois fogos, também chamadas de caldeiras de duplo percurso ou de duplo circuito, têm uma estrutura projetada para otimizar a transferência de calor dos gases de combustão. Esse tipo de caldeira é projetado para maximizar o aproveitamento da energia dos gases de escape por meio de dois circuitos de fluxo de gases. Nesse contexto, o economizador é instalado no primeiro percurso dos gases de escape, antes de passar pelo trocador de calor da caldeira. Gases de escape e trocador de calor: Quando o combustível é queimado dentro da caldeira, os gases gerados têm uma temperatura muito alta. Os gases escapam da caldeira e circulam pelo primeiro circuito, passando pelo economizador. É nesse ponto que o recuperador de calor aproveita essa energia residual para transferi-la para a água de alimentação por meio de um trocador de calor de vapor ou de água. Transferência de calor: O trocador de calor utilizado no economizador pode ser um trocador de calor de vapor, um trocador de calor de água superaquecida ou até mesmo um sistema projetado para aquecer óleo térmico. Cada um desses sistemas utiliza o mesmo princípio: os gases de escape cedem seu calor ao fluido que circula pelo sistema, aumentando a temperatura da água de alimentação antes de entrar na caldeira. Isso permite que a caldeira consuma menos combustível para atingir a temperatura necessária para gerar vapor ou aquecer outros fluidos térmicos. Melhoria da eficiência energética: A água de alimentação, uma vez aquecida pelo economizador, chega à caldeira com uma temperatura mais elevada. Isso significa que a caldeira precisará de menos energia para aquecê-la até a temperatura de funcionamento ideal. Essa economia de combustível impacta diretamente na redução dos custos operacionais e aumenta a sustentabilidade ambiental da planta. Design e materiais do economizador: Para garantir uma eficiente transferência de calor, os economizadores de caldeiras industriais geralmente são feitos de materiais resistentes a altas temperaturas e à corrosão, como aço inoxidável ou materiais especiais para condições extremas de operação. Esses materiais proporcionam uma vida útil mais longa aos dispositivos e garantem eficiência mesmo em condições de trabalho difíceis. Tipos de trocadores de calor utilizados O design do economizador depende do tipo de fluido que se deseja aquecer e das condições específicas de cada planta industrial. A seguir, detalhamos os tipos mais comuns de trocadores de calor utilizados: Trocador de calor de vapor: Em alguns casos, a caldeira precisa gerar vapor para processos industriais. Um trocador de calor de vapor permite utilizar a energia dos gases de escape para aumentar a temperatura da água antes de ela entrar na caldeira, facilitando assim a produção de vapor com menos energia. Trocador de calor de água superaquecida: Quando é necessário aquecer a água além de sua temperatura de saturação, utiliza-se um trocador de calor de água superaquecida. Esse sistema mantém a água em um estado superaquecido para aplicações industriais específicas, como produção de calor ou geração de energia. Trocador de calor de óleo térmico: Para processos industriais que requerem aquecimento a altas temperaturas, o óleo térmico é uma opção popular. Os trocadores de calor de óleo térmico são projetados especificamente para transferir calor dos gases de escape para o óleo, permitindo que o sistema mantenha uma temperatura constante e eficiente durante todo o processo. Vantagens de utilizar um economizador Entre as muitas vantagens apresentadas pelo uso de Economizadores e Recuperadores de calor, podemos destacar: Redução do consumo de combustível: Uma das principais vantagens de instalar um economizador é a redução significativa no consumo de combustível. Ao aproveitar o calor residual, é necessária menos energia para atingir a temperatura de trabalho desejada. Aumento da eficiência global: Graças à recuperação de calor residual, a eficiência global do sistema de aquecimento melhora consideravelmente, contribuindo para uma menor pegada de carbono. Economia financeira: Os custos operacionais diminuem, pois a caldeira consome menos combustível para gerar a mesma quantidade de vapor ou aquecer a água. Sustentabilidade: Reduzir o consumo de combustível não só tem benefícios econômicos, como também contribui para a sustentabilidade, minimizando o impacto ambiental das operações industriais. Os economizadores ou recuperadores de calor em caldeiras industriais de dois fogos são componentes indispensáveis para melhorar a eficiência energética e reduzir os custos operacionais em processos industriais. Por meio do uso de trocadores de calor de vapor, de água superaquecida ou de óleo térmico, é possível aproveitar a energia térmica dos gases de escape para aquecer fluidos como a água de alimentação. Assim, obtém-se um sistema mais eficiente e sustentável, que … Ler mais

Recuperação de calor industrial

Fevereiro 17, 2025Junho 1, 2021 por Oficina Tècnica

RECUPERAÇÃO DE CALOR INDUSTRIAL A ENERGIA MAIS VERDE E SUSTENTÁVEL Na BOIXAC tivemos a honra de ser convidados e participar do podcast Con G de Geo, que visa aproximar a engenharia do desenvolvimento pela sustentabilidade; energias renováveis, otimização energética e uso eficiente dos recursos. Você encontrará a transcrição com nossa contribuição abaixo e encorajamos você a nos ouvir através do link a seguir. “Em dezembro de 2019, foi aprovado o que conhecemos como European Green Deal, que visa alcançar a neutralidade climática até 2050. Para isso, foi feita uma escala com as diferentes ações a serem realizadas e, uma das etapas em que vai parar e vamos analisar se fizemos nosso dever, é em 2030. Além de incluir aspectos como a recuperação da biodiversidade, a melhoria do bem-estar animal ou a promoção do manejo florestal sustentável, há três aspectos que influenciam diretamente no campo da energia: – Estabelecer uma quota mínima de energias renováveis de 40%. – Melhorar a eficiência energética em 36-39%. – Reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 55%. Todos estes aspectos são importantes para encontrar uma solução para a emergência climática mas, na BOIXAC, entendemos que se a população mundial continuar a aumentar, por exemplo, só em Espanha se espera um aumento de 2% nos próximos 15 anos, além da uso de energias renováveis, a sustentabilidade passa pela mudança de consumo e pela otimização de recursos. Neste sentido, considerando que a indústria espanhola consome cerca de 31% do total de energia, a sua modernização e otimização é uma das chaves do nosso futuro. Quando percorremos a rodovia, vemos fábricas que precisam de energia para seus processos, seja por exemplo para aquecer águas residuais e assim facilitar a digestão biológica de lodo, secaderos de cimento para sua correta conservação, aumento de CO2 em caldeiras para aumentar a taxa de fotossíntese, alimentos como chocolate para modelagem, etc. Todos os processos que precisam aquecer ou resfriar requerem energia, e a energia mantém um equilíbrio. Na verdade, o calor é a transferência de energia de uma área de alta temperatura para outra área de temperatura mais baixa. Se, por exemplo, observarmos o que acontece em nossas casas quando ligamos o ar condicionado, veremos esse equilíbrio. Enquanto a unidade interna sopra ar frio, a unidade externa sopra o excesso de calor. A partir deste balanço energético, vemos que é necessária uma certa renovação do ar interior para manter a sua qualidade. Para essa renovação pegamos o ar externo e o resfriamos ou aquecemos dependendo de cada necessidade. Ao mesmo tempo que introduzimos o novo ar, devemos expelir o excesso de ar do interior para que o novo caiba e é aí que entramos com a recuperação de calor. Se dermos um salto das nossas casas para a indústria e imaginarmos, por exemplo, que o ar exterior está a 20ºC e queremos aquecê-lo para que atinja os 80ºC no interior, por exemplo, num secador onde precisamos de extrair humidade. Aqui aparentemente precisamos de equipamentos capazes de aumentar a temperatura do ar em 60ºC, de 20 a 80ºC. No entanto, existe outra opção mais inteligente, mais barata e mais sustentável. Quando retiramos este ar do exterior a 20ºC e queremos aquecê-lo para introduzi-lo numa sala, será expelido o mesmo fluxo de ar que estava no interior a 80ºC. Por meio de um sistema de recuperação de calor, fazemos com que esses dois fluxos de ar se cruzem sem se misturar através de um sistema conhecido como fluxo cruzado. Não misturamos esses fluxos para manter a qualidade do ar previamente filtrado, mas extraímos o calor do fluxo de ar de saída e o transferimos para o fluxo de ar de entrada. Com este sistema alcançamos dois objetivos; 1. O ar frio que estamos introduzindo aumentará de temperatura, para que os equipamentos que usamos para aquecê-lo, muitas vezes caldeiras, possam trabalhar mais relaxados, consumindo menos energia e, portanto, economizando e sendo mais sustentáveis. 2. O ar quente que estamos expelindo diminuirá notavelmente sua temperatura, aproximando-se da temperatura ambiente e, consequentemente, seremos ainda mais sustentáveis. A tecnologia dos recuperadores de calor pode mudar dependendo da aplicação e do fabricante, mas, como vimos, baseia-se no aperfeiçoamento dos filtros para oferecer a qualidade do ar correta e dos ventiladores para obter a circulação do ar com o menor consumo de eletricidade e os recuperadores de energia que são o coração que permitem a magia da troca de calor. Aqui você pode adicionar outros valores agregados, como controle ou isolamento. No nosso caso particular, da BOIXAC, somos especialistas em trocadores de calor industriais e, assim como é importante trabalhar para aprimorar as técnicas de ventilação e filtragem, os trocadores também avançam para oferecer soluções resistentes a ambientes corrosivos, altas pressões e temperaturas. até 950ºC, com tubos achatados para reduzir as perdas de pressão e construções compactas que atualmente atingem níveis de eficiência superiores a 80%. No campo industrial, as aplicações possuem muitas singularidades como fluidos, viscosidades, pressões, temperaturas, materiais, coeficientes de incrustação, etc. É por isso que cada projeto é estudado detalhadamente para otimizar sua construção e, assim, atingir os objetivos de eficiência energética, sustentabilidade e economia necessários para o progresso industrial.”