trocador de gases de combustao

 

Um trocador de gases de combustão é um sistema de pré-aquecimento usado, 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 ar-ar, ar-gás ou ar-exaustão, e também utilizando outros métodos como os sistemas ar-água ou ar-vapor. Por exemplo, em secadores de madeira.

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

Na Boixac Tech temos trocadores de calor de fluxo cruzado que podem operar em altas temperaturas, altas pressões, ambientes empoeirados e corrosivos.

Diretiva Máquinas 2006/42/CE fabricantes caldeiras industriais

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Diretiva Máquinas 2006/42/CE para fabricantes de caldeiras e equipamentos térmicos | BOIXAC Guia técnico › Regulamentação industrial Diretiva Máquinas 2006/42/CE: guia técnico para fabricantes de caldeiras e equipamentos térmicos industriais Análise dos requisitos essenciais de saúde e segurança, da avaliação de conformidade e da marcação CE para fabricantes OEM que integram componentes térmicos —economizadores, recuperadores, permutadores— em caldeiras e conjuntos de máquinas industriais. BOIXAC Tech SLAtualizado: 2026Leitura: ~8 min Nota sobre o âmbito deste guia Esta página tem finalidade exclusivamente informativa e divulgativa. Não constitui aconselhamento jurídico nem de engenharia. A interpretação e aplicação da Diretiva 2006/42/CE pode variar consoante o produto específico, o país de comercialização e as circunstâncias concretas de cada fabricante. A BOIXAC Tech SL não exerce atividades de consultoria regulatória e não assume qualquer responsabilidade decorrente da utilização desta informação. Para qualquer decisão de conformidade, consulte um organismo notificado acreditado ou um consultor jurídico especializado em direito de produto. Para os fabricantes OEM de caldeiras, geradores de vapor e equipamentos térmicos industriais, a Diretiva Máquinas 2006/42/CE é o quadro legal que determina as condições para a colocação no mercado europeu. A integração de componentes de terceiros —economizadores, permutadores de calor, recuperadores— num conjunto de máquinas condiciona a avaliação de riscos, a documentação técnica e a responsabilidade do fabricante integrador. 1. Âmbito de aplicação: quando se aplica a Diretiva Máquinas A Diretiva 2006/42/CE aplica-se a máquinas, entendidas como um conjunto de peças ou componentes ligados entre si, dos quais pelo menos um é móvel, e que dispõe de um sistema de acionamento. As caldeiras industriais com queimadores, sistemas de controlo automático e componentes auxiliares acionados elétrica ou pneumaticamente enquadram-se claramente no âmbito de aplicação da diretiva. 🔥Caldeiras industriais com queimadorConjuntos com sistema de ignição automático, controlos de segurança e componentes auxiliares acionados. ⚙️Geradores de vapor industriaisEquipamentos com sistemas de regulação automática de pressão, nível e temperatura. 🏭Conjuntos de máquinas térmicasInstalações em que várias máquinas se combinam para realizar uma função conjunta. ⛔Componentes passivos sem peças móveisPermutadores, economizadores e recuperadores sem acionamento próprio ficam geralmente fora do âmbito direto. Interseção com a Diretiva PED 2014/68/UE Quando uma caldeira integra componentes sob pressão, duas diretivas aplicam-se simultaneamente: a 2006/42/CE para os riscos mecânicos e operacionais do conjunto, e a PED 2014/68/UE para os riscos específicos da pressão. O fabricante integrador é responsável por gerir ambos os quadros de conformidade. 2. Requisitos Essenciais de Saúde e Segurança (RESS) Princípios gerais de segurança (§1.1): As máquinas devem ser concebidas de modo a não colocar em perigo as pessoas quando utilizadas nas condições previstas. A segurança por conceção tem prioridade sobre os dispositivos de proteção. Materiais e produtos (§1.3.2): Os materiais devem ser adequados para os fluidos de trabalho, temperaturas e pressões previstas. O fabricante integrador deve verificar que os materiais do componente externo cumprem os requisitos do fluido de trabalho da caldeira. Temperatura de superfície (§1.5.5): As superfícies quentes acessíveis suscetíveis de provocar queimaduras devem ser isoladas ou protegidas. Especialmente relevante para economizadores de alta temperatura. Pressão e temperatura de conceção (§1.5.7): As máquinas devem suportar as cargas previstas com margem de segurança adequada, incluindo as pressões máximas de operação dos circuitos hidráulicos e de vapor. Sistemas de controlo e paragem de emergência (§1.2): A caldeira deve dispor de sistemas de controlo que permitam uma paragem segura em caso de avaria, incluindo os componentes integrados. Instruções (§1.7.4): O manual deve incluir informações sobre todos os componentes integrados, incluindo as instruções de manutenção dos componentes fornecidos por terceiros. 3. Avaliação de conformidade: procedimentos aplicáveis Procedimento Organismo notificado Aplicação para caldeiras Documentação resultante Anexo VIIIAuto-avaliação Facultativo Máquinas não incluídas no Anexo IV. Caldeiras padrão quando o fabricante aplica normas harmonizadas (p.ex. EN 12952, EN 12953). Processo técnico interno + Declaração CE de Conformidade Anexo IXExame CE de tipo Obrigatório Máquinas do Anexo IV ou sem aplicação de normas harmonizadas. Caldeiras de grande potência ou configuração não padrão. Certificado de exame CE de tipo + Processo técnico + Declaração CE Anexo XGarantia total de qualidade Obrigatório Alternativa ao Anexo IX para fabricantes com sistema de qualidade aprovado por organismo notificado. Adequado para fabricantes OEM em série. Sistema de qualidade aprovado + Declaração CE Normas harmonizadas: o caminho mais seguro para a conformidade A aplicação de normas harmonizadas publicadas no JOUE confere uma presunção de conformidade com os RESS correspondentes. Para caldeiras de tubos de fumo, a norma de referência é EN 12953. Para caldeiras de tubos de água, EN 12952. Para a conceção mecânica geral, EN ISO 12100 é a referência central. 4. A responsabilidade do fabricante integrador perante componentes de terceiros Responsabilidade do fabricante integrador — ponto crítico Se um componente fornecido por terceiros não satisfaz os requisitos técnicos necessários para a sua integração segura, a responsabilidade pela não conformidade do conjunto recai sobre o fabricante integrador, não sobre o fornecedor do componente. A diligência na qualificação de fornecedores é um requisito de conformidade, não apenas uma boa prática comercial. Declaração de conformidade PED (se o componente ultrapassar os limiares do artigo 4.º da Diretiva 2014/68/UE), com indicação da categoria de risco e do módulo de avaliação aplicado. Ficha técnica com parâmetros de conceção: PS (pressão máxima admissível), TS (temperatura máxima de conceção), DN, materiais, fluido de conceção e limitações de utilização. Instruções de instalação e manutenção na língua do país de comercialização. Rastreabilidade de materiais para componentes em contacto com fluidos sob pressão ou a alta temperatura. 5. Marcação CE e Declaração de Conformidade A marcação CE não é uma marca de qualidade nem um certificado de aprovação externo: é a declaração do fabricante de que o produto cumpre todos os requisitos legais aplicáveis. A marcação CE é obrigatória para a colocação no mercado europeu (EEE). A sua ausência constitui uma infração legal. O processo técnico deve permanecer acessível às autoridades de fiscalização do mercado durante um mínimo de 10 anos após o fabrico do último exemplar. A Declaração CE de Conformidade deve acompanhar cada unidade e estar disponível na língua oficial do país de destino. 6. Novo Regulamento Máquinas 2023/1230/UE: … Ler mais

Norma água alimentação caldeira EN12953-10

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A norma EN 12953-10: requisitos de qualidade da água em caldeiras pirotubulares industriais | BOIXAC Blog técnico › Normalização e operação A norma EN 12953-10: requisitos de qualidade da água em caldeiras pirotubulares industriais Análise técnica dos parâmetros que a norma define para a água de alimentação e a água de caldeira, e a sua relevância para a integridade e a segurança dos sistemas de geração de vapor. BOIXAC Tech SL Atualizado: 2026 Leitura: ~10 min Nota sobre o âmbito deste artigo Este texto tem carácter exclusivamente informativo e divulgativo. Não constitui assessoria técnica, de engenharia nem de tratamento de águas, e não pode em caso algum substituir a análise específica realizada por um especialista qualificado sobre uma instalação concreta. Os valores e parâmetros mencionados provêm da norma EN 12953-10 e da literatura técnica especializada; devem ser sempre interpretados no contexto da norma original em vigor, das instruções do fabricante da caldeira e das prescrições do organismo de inspeção habilitado. A BOIXAC não assume qualquer responsabilidade por decisões tomadas com base no conteúdo deste artigo. A qualidade da água é, a par das condições de conceção e de fabrico, o fator que maior influência exerce sobre a integridade a longo prazo de uma caldeira pirotubular. A norma europeia EN 12953-10 estabelece os requisitos mínimos de qualidade da água de alimentação e da água de caldeira para este tipo de equipamentos, com o objetivo fundamental de minimizar o risco para o pessoal e para as instalações circundantes. Para os técnicos de processo, responsáveis de manutenção e gestores de instalações que operam sistemas de geração de vapor, compreender o quadro que esta norma define — quais os parâmetros que controla, por que razões e com que critérios — é um elemento essencial da gestão técnica da instalação. 1. Quadro normativo e âmbito de aplicação A norma EN 12953-10:2003 faz parte da série EN 12953, que regula no seu conjunto a conceção, o fabrico, a documentação e a operação das caldeiras pirotubulares (também designadas caldeiras de fumos, firetube boilers ou shell boilers). A parte 10 ocupa-se especificamente dos requisitos de qualidade da água de alimentação (feedwater) e da água de caldeira (boiler water). O seu âmbito de aplicação abrange todas as caldeiras pirotubulares aquecidas por combustão de um ou vários combustíveis ou por gases quentes, destinadas à geração de vapor e/ou água quente. A norma aplica-se aos componentes compreendidos entre a entrada da água de alimentação e a saída do vapor do gerador. A qualidade do vapor produzido está expressamente excluída do âmbito da norma; quando existem requisitos específicos para o vapor, são necessários documentos normativos adicionais. Relação com o regime de operação espanhol O Real Decreto 2060/2008, de 12 de dezembro, que aprova o Regulamento de Equipamentos sob Pressão, estabelece que o utilizador de caldeiras de vapor ou de água quente está obrigado a manter a água dentro das especificações das normas UNE-EN 12953-10 (caldeiras pirotubulares) ou UNE-EN 12952-12 (caldeiras aquotubulares). Trata-se, portanto, de uma obrigação legal do operador da instalação. 2. Objetivo técnico da norma: os mecanismos de dano a prevenir Incrustações e depósitos A precipitação de sais de cálcio, magnésio e silicatos sobre as superfícies de transferência de calor gera camadas de baixa condutividade térmica. Um depósito de apenas 1 mm pode aumentar o consumo de combustível em cerca de 5–8 % e elevar localmente a temperatura da parede metálica a valores que comprometem a sua integridade. Corrosão O oxigénio dissolvido e o dióxido de carbono livre são os principais agentes corrosivos. A corrosão por oxigénio gera picadas localizadas (pitting) que podem progredir até perfurar a parede do tubo. Um pH inadequado favorece diversas formas de ataque químico sobre o aço ao carbono. Espumação e arrastamentos A presença de sólidos dissolvidos totais (TDS) em concentração elevada, ou de determinadas substâncias orgânicas, pode provocar formação de espuma na superfície do nível de água. Este fenómeno implica o arrastamento de gotas de água de caldeira com o vapor (priming), contaminando o vapor com sais. Lamas e obstruções As impurezas em suspensão e os precipitados não eliminados por purga podem acumular-se formando lamas nas zonas de baixa velocidade da água, dificultando a circulação e a transferência de calor, e favorecendo a corrosão sob o depósito. 3. Distinção fundamental: água de alimentação e água de caldeira A norma distingue com precisão dois tipos de água com requisitos diferentes e controlados de forma independente. A água de alimentação (feedwater) é a água que entra na caldeira para repor o volume evaporado. É habitualmente uma mistura composta pelo condensado recuperado e pela água de reposição (make-up water), submetida aos pré-tratamentos externos necessários. A água de caldeira (boiler water) é a água que se encontra no interior do corpo da caldeira durante a operação. Sendo a água de alimentação uma fonte contínua de impurezas, a água de caldeira sofre uma concentração progressiva dessas substâncias. Os seus parâmetros admissíveis são geridos através das purgas do sistema. 4. Parâmetros de qualidade: descrição técnica pHa 25 °C Determina o carácter ácido ou alcalino da água. Um pH moderadamente alcalino na água de alimentação inibe a corrosão por oxigénio; na água de caldeira, a alcalinidade é necessária para manter a passivação do aço. Dureza totalCa + Mg, mmol/l Exprime a concentração de iões cálcio e magnésio, principais formadores de incrustações calcárias. A norma exige níveis extremamente baixos na água de alimentação, que na prática requerem tratamento de amaciamento ou desmineralização. Oxigénio dissolvidoO₂, mg/l Agente corrosivo primário. Deve ser eliminado combinando desgaseificação térmica com dosagem de sequestrantes de oxigénio. A norma distingue os limites em função da pressão de projeto da caldeira. Condutividade diretaµS/cm a 25 °C Indicador indireto da concentração total de sais dissolvidos (TDS). A norma classifica o regime de operação em função de a condutividade direta da água de alimentação ser superior ou inferior a 30 µS/cm. Condutividade ácidaµS/cm, após cationizador Determinada passando a amostra por um permutador catiónico fortemente ácido. Particularmente sensível à presença de CO₂, cloretos e sulfatos, fornecendo uma medição mais fiável dos aniões agressivos. Ferro totalFe, mg/l Provém principalmente da corrosão de tubagens de … Ler mais

Gerador de vapor de recuperação de calor

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Heat Recovery Steam Generator (HRSG): o papel dos economizadores e permutadores de calor | BOIXAC Guia técnico › Recuperação de energia › HRSG Heat Recovery Steam Generator (HRSG): o papel dos economizadores e permutadores de calor Os sistemas de geração de vapor por recuperação de calor (HRSG) dependem da qualidade dos seus componentes de transferência térmica. Este guia analisa o papel dos economizadores e permutadores de calor na otimização destes sistemas, os parâmetros de conceção determinantes e os critérios de seleção para aplicações industriais exigentes. BOIXAC Tech SL Guia tècnica industrial Lectura: ~10 min Índice de conteúdos Fundamentos do sistema HRSG Definição e contexto de aplicação Arquitetura térmica e componentes principais O economizador num sistema HRSG Função e posicionamento térmico Parâmetros de conceção chave Permutadores de calor: tipologias e integração Benefícios quantificáveis da integração térmica Critérios de seleção de componentes Num contexto industrial onde a eficiência energética é um fator determinante de competitividade e conformidade regulamentar, a recuperação do calor residual dos gases de escape representa uma das intervenções com melhor relação custo-benefício. Os sistemas HRSG (Heat Recovery Steam Generators) constituem a solução de referência para esta aplicação, e a sua eficiência global depende em grande medida da qualidade e da conceção dos seus componentes de transferência térmica: em particular, dos economizadores e dos permutadores de calor auxiliares. 1. Fundamentos do sistema HRSG 1.1 Definição e contexto de aplicação Um HRSG é um sistema de recuperação térmica que aproveita a entalpia dos gases de escape quentes provenientes de uma turbina a gás, de um motor de combustão interna ou de um forno industrial, para gerar vapor de água sob pressão. Este vapor pode destinar-se à geração de eletricidade em ciclos combinados, a processos industriais de calor ou a sistemas de climatização centralizada (district heating). As principais aplicações dos HRSG incluem as centrais de ciclo combinado gás-vapor (CCGT), as instalações de cogeração industrial, as plantas petroquímicas e refinarias, e os processos das indústrias papeleira, cimenteira e siderúrgica. 1.2 Arquitetura térmica e componentes principais Um HRSG convencional opera com os gases de escape a fluir em contracorrente ou fluxo cruzado em relação ao circuito água-vapor. A energia é transferida sucessivamente através de várias secções térmicas, cada uma otimizada para uma gama de temperaturas específica: Gás entrada Gases de escape quentes 400–650 °C na saída da turbina a gás. Até 900 °C em fornos industriais. Secção 1 Superaquecedor Eleva a temperatura do vapor saturado acima do ponto de saturação, evitando a condensação nas turbinas. Secção 2 Evaporador Converte a água líquida em vapor saturado a pressão constante. Zona de mudança de fase. Secção 3 Economizador Pré-aquece a água de alimentação até perto do ponto de saturação, extraindo energia residual dos gases já arrefecidos. Gás saída Gases arrefecidos 90–180 °C em condições ótimas. O economizador é determinante para minimizar este valor. Nota sobre a temperatura de orvalho ácido Em aplicações com combustíveis que contêm enxofre, a temperatura dos gases à saída do HRSG não pode ser reduzida abaixo da temperatura de orvalho ácido (tipicamente 120–150 °C para gases com SO₂), para evitar a condensação de ácido sulfuroso sobre as superfícies do economizador. Este parâmetro é um limite de conceção crítico que condiciona diretamente a recuperação energética máxima atingível. 2. O economizador num sistema HRSG 2.1 Função e posicionamento térmico O economizador é um permutador de calor do tipo gás-líquido posicionado na zona de baixas temperaturas do HRSG, onde os gases de escape já cederam a maior parte da sua energia ao evaporador e ao superaquecedor. A sua função é extrair a entalpia residual destes gases para pré-aquecer a água de alimentação da caldeira. O ganho energético é diretamente proporcional à diferença entre a temperatura da água à entrada do economizador e a temperatura atingida à saída. Um economizador bem concebido pode elevar a temperatura da água de alimentação dos 40–80 °C habituais nos desaeradores para os 180–240 °C, reduzindo drasticamente a energia que o evaporador tem de fornecer para atingir a mudança de fase. Economizador industrial para caldeira. Permutador de calor gás-líquido de tubos e alhetas helicoidais, concebido para operar em correntes de gases de combustão com temperaturas de entrada de 250–450 °C. 2.2 Parâmetros de conceção chave A conceção de um economizador para um HRSG requer a análise simultânea de múltiplos parâmetros térmicos, mecânicos e de processo. Parâmetro Gama típica Impacto na conceção Temperatura gases entrada 200–650 °C Determina a seleção de materiais e o regime de corrosão potencial Temperatura gases saída 90–200 °C Limitada pela temperatura de orvalho ácido; condiciona a recuperação máxima Pressão da água 10–180 bar Define a espessura de parede dos tubos e os requisitos PED Temperatura água entrada 40–120 °C Risco de condensação em gases húmidos; pode requerer recirculação Temperatura pinch point 8–20 °C Diferença entre temperatura de saturação e temperatura dos gases na mesma secção Caudal mássico gases Específico do processo Determina a perda de carga no lado gás e a potência do ventilador ID Teor de partículas 0–50 g/Nm³ Condiciona o passo livre entre alhetas e o tipo de limpeza 3. Permutadores de calor: tipologias e integração Para além do economizador propriamente dito, um sistema HRSG pode incorporar vários tipos de permutadores de calor em função das necessidades térmicas do processo associado. 🔧 Tubos e alhetas helicoidais Tipologia preferida para economizadores em correntes de gases de combustão com presença de partículas. A alheta helicoidal individual por tubo oferece maior robustez mecânica e resistência a vibrações. O passo entre alhetas pode ser configurado para minimizar a incrustação em gases carregados. 📐 Tubos e alhetas contínuas Alternativa compacta para gases limpos ou filtrados. Maior densidade de superfície por unidade de volume do que as alhetas helicoidais, mas requer gases sem partículas para evitar a obstrução dos espaços entre alhetas. Comum em aplicações com turbinas a gás de ciclo combinado. ⚙️ Tubos lisos multitubulares Para aplicações onde o fluido interno é vapor ou água a alta pressão e o fluido externo é um gás com elevada carga de partículas ou compostos corrosivos. A ausência de alhetas simplifica a … Ler mais

Tipologias de trocadores de calor

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Tipologias de permutadores de calor: classificação por construção e funcionamento | BOIXAC Guia técnico › Transferência térmica Tipologias de permutadores de calor: classificação por construção e funcionamento Guia enciclopédico sobre as principais famílias de permutadores de calor: da distinção entre contacto direto e indireto à classificação por pares de fluidos. BOIXAC Tech SL Referència tècnica enciclopèdica Lectura: ~12 min Índice de conteúdos Classificação por construção Contacto direto Contacto indireto Permutadores de tubos Permutadores de placas Classificação por funcionamento Permutadores líquido–líquido Permutadores líquido–gás Permutadores gás–gás Permutadores para sólidos a granel Critério de seleção e impacto do design Existem muitas tipologias de permutadores de calor. Neste artigo são classificados segundo a classificação por construção e a classificação por funcionamento, que considera os pares de fluidos envolvidos e as suas propriedades físicas. 1. Classificação por construção 1.1 Contacto direto Nos permutadores de contacto direto, os dois fluidos misturam-se completamente. As torres de arrefecimento são o exemplo mais representativo. Limitação do contacto direto A mistura de fluidos pode provocar a transmissão de contaminantes de um circuito para o outro. Isso torna-o contraindicado na grande maioria dos sistemas de arrefecimento de processo, recuperação de energia, tratamento de gases e sólidos a granel. 1.2 Contacto indireto Nos permutadores de contacto indireto, os dois fluidos permanecem separados por um elemento físico — habitualmente uma placa ou a parede de um tubo — que atua como superfície de transferência sem permitir qualquer mistura. Focando nas duas famílias principais — tubos e placas — pode estabelecer-se a comparação que se segue. Caso especial: recuperadores de calor rotativos Os recuperadores de calor rotativos são um caso particular: os dois fluidos percorrem o mesmo espaço de forma alternada. Uma ligeira mistura seria teoricamente possível, mas na prática industrial considera-se praticamente negligenciável. Característica Permutadores de tubos Permutadores de placas Compacidade Menos compactos para a mesma potência Alta compacidade: superfície máxima em volume mínimo Coef. de transferência Moderado, dependente do design de tubos e alhetas Elevado graças à turbulência induzida pelas corrugações Superfície de passagem Ampla, menos suscetível a incrustações Reduzida: canais estreitos com risco de obstrução Fluidos viscosos / com sedimentos Muito recomendado. Alta tolerância a partículas Contraindicado para fluidos sujos, viscosos ou pegajosos Manutenção e limpeza Simples. Dificilmente entopem, baixo custo Mais suscetível a incrustações, limpeza mais frequente Ambientes poeirentos / abrasivos Excelente comportamento Pouco adequado Aplicação preferencial Gás-gás, gás-líquido, líquido-líquido em condições exigentes Líquido-líquido em circuitos limpos e controlados 1.3 Permutadores de calor de tubos Os permutadores de tubos são constituídos por tubos cilíndricos, planos ou ovais, cuja secção é selecionada em função das especificidades de cada sistema. 1.3.1 Tubos lisos Quando as superfícies de troca interior e exterior são semelhantes — fluidos com calores específicos comparáveis — utilizam-se tubos lisos: multitubo de tubos lisos para gás-gás, e tubulares, multitubulares, pirotubulares, coaxiais e de carcaça e tubos para líquidos. Permutador tubular multitubo. Comum em aplicações líquido-líquido com fluidos limpos ou moderadamente viscosos. 1.3.2 Tubos e alhetas Quando os dois fluidos têm calores específicos muito diferentes — situação comum com um fluido gasoso e outro líquido ou vapor — a superfície de troca deve ser compensada adicionando alhetas do lado do fluido com menor calor específico. Porquê as alhetas? Exemplo quantitativo O calor específico do gás (ar seco) é de cerca de 1,214 kJ/m³·K, enquanto o da água é de 4,186 kJ/m³·K. A água pode ceder ou absorver quase 3,5 vezes mais energia por unidade de volume do que o ar. Para compensar este desequilíbrio, aumenta-se a superfície do lado do gás através das alhetas. Gás (ar seco) — 1,214 kJ/m³·K1,214 kJ/m³·KVapor saturado — ~2,010 kJ/m³·K~2,010 kJ/m³·KÓleo térmico — ~2,000 kJ/m³·K~2,000 kJ/m³·KÁgua — 4,186 kJ/m³·K4,186 kJ/m³·K Tubos e alhetas Alhetas contínuas (transversais aos tubos) Chapas contínuas perfuradas pelas quais os tubos passam perpendicularmente. Distribuição uniforme da superfície de alheta. Comuns em climatização industrial e recuperadores para gases de escape. Tubos e alhetas Alhetas helicoidais (enroladas nos tubos) Chapas enroladas em hélice em torno de cada tubo. Maior robustez mecânica e resistência a vibrações. Utilizadas em aplicações com gases de combustão, fumos industriais e correntes com partículas. Recuperador de calor (economizador) para caldeira industrial. Aplicação gás-líquido com tubos e alhetas helicoidais. 1.4 Permutadores de calor de placas Os permutadores de placas são constituídos por placas planas ou corrugadas que atuam simultaneamente como superfície de troca e como elemento estrutural do canal de fluxo. Placas Permutador de placas pillow Tecnologia emergente de grande versatilidade. A superfície em forma de almofada permite trabalhar com fluidos viscosos, pegajosos e com sedimentos, e transferir energia a sólidos granulados como alternativa aos leitos fluidizados. Placas Permutador de fluxo cruzado Sistema de placas em configuração de fluxos perpendiculares, muito utilizado na recuperação energética da climatização. Permite altos valores de eficiência mas requer filtros avançados. Permutador de placas soldadas As placas são unidas por soldadura, formando um conjunto rígido sem juntas. Impede a limpeza interior; só aplicável com fluidos completamente limpos. Permutador de placas e juntas As juntas permitem desmontar, limpar e substituir as placas individualmente. Maior versatilidade do que o soldado, mas os canais continuam estreitos e susceptíveis a obstrução. 2. Classificação por funcionamento A classificação por funcionamento considera os pares de fluidos envolvidos. A seleção correta é essencial para maximizar a eficiência e garantir a fiabilidade da instalação. Líquido–LíquidoPillow plate · Placas soldadasPlacas e juntas · Tubos concêntricosCoaxiais · Pirotubulares · Carcaça e tubosLíquido–GásTubos lisosTubos e alhetas contínuasTubos e alhetas helicoidaisRecuperadores de calorGás–GásMultitubulares · Tubos lisosFluxo cruzado · RotativosRecuperadores de fumosSólidos a granelPillow plate(alternativa a leitos fluidizados) 2.1 Permutadores líquido–líquido Em aplicações onde ambos os fluidos são líquidos, os calores específicos são geralmente próximos. A seleção depende principalmente da viscosidade, da presença de partículas em suspensão e das pressões de trabalho. 2.2 Permutadores líquido–gás Esta é a situação onde a diferença entre calores específicos é mais relevante. O gás tem um calor específico muito inferior ao dos líquidos, o que obriga a aumentar a superfície do lado do gás mediante alhetas. 2.3 Permutadores gás–gás Quando ambos os fluidos são gases, os seus calores específicos são semelhantes. … Ler mais

Serpentina para o controle de temperatura em depósito de vinho

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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

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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.

Trocadores de calor para a indústria de energia

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INDÚSTRIA DE ENERGIA TROCADORES DE CALOR PARA OTIMIZAÇÃO DE ENERGIA Os trocadores de calor são um produto muito importante na otimização dos processos de transformação de energia, sejam usinas termelétricas, usinas nucleares ou hidrelétricas, entre outras. Vamos nos aprofundar nas singularidades de cada um desses sistemas: 1. Nas usinas termelétricas, os trocadores de calor são usados para transferir o calor gerado por combustíveis fósseis como carvão, petróleo ou gás para um fluido como água superaquecida ou vapor. Esse fluido atinge altas pressões e aciona uma turbina que gera eletricidade. À medida que o fluido aciona a turbina, ele esfria e nós o condensamos usando um novo trocador de calor que chamamos de condensador. Uma vez condensado, usamos o fluido novamente para aquecê-lo com combustão fóssil e gerar energia novamente. Dentro das centrais térmicas podemos encontrar centrais de cogeração que, além de produzir calor, geram eletricidade, bem como centrais de trigeração que, além de produzir calor e eletricidade, geram energia de refrigeração, implicando uma maior eficiência energética e sustentabilidade. 2. Nas usinas nucleares, os trocadores de calor são essenciais para controlar a temperatura do reator por meio de um fluido refrigerante. O fluido refrigerante absorve o calor e o transmite a um gerador de vapor que converterá a energia em eletricidade. Este refrigerante, uma vez resfriado, retornará ao início para reiniciar o processo. Além desse aspecto da operação, os trocadores de calor também são usados como parte preventiva em motores a diesel com o objetivo de controlar uma possível parada elétrica. Existem muitos mais modelos de geração de energia, todos eles com particularidades muito especiais que analisaremos em outros artigos. Além das pinceladas explicativas que fizemos, todos os projetos exigem uma análise criteriosa e uma equipe de profissionais altamente experiente. Se você tiver alguma necessidade, entre em contato conosco, estamos à sua disposição. Recuperação de calor para a indústria de energia Economizador industrial Unidade de recuperação de calor concebida para poupar dinheiro através da reutilização do excesso de calor dos gases de extração de caldeiras, turbinas ou motores de combustão, por exemplo em cogeração. Trocador de fluxo cruzado Trocador de fluxo cruzado, geralmente entre uma corrente de fumaça ou gases de extração e outra de ar, sem misturá-los. Com aberturas para fácil controle, limpeza e manutenção. Permutador de vapor Serpentina tubular para converter vapor saturado ou úmido em vapor seco e superaquecido, normalmente para turbinas a vapor que geram eletricidade. Podem atingir temperaturas de até 950ºC.

Economizador de energia

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Economizador industrial: funcionamento, aplicações e critérios de seleção | BOIXAC Guia técnico › Recuperação de energia Economizador industrial: princípio de funcionamento, aplicações e critérios de seleção O economizador é o componente que transforma o calor residual dos gases de escape de uma caldeira numa redução mensurável do consumo de combustível. Este guia analisa o seu funcionamento, as tipologias construtivas, as principais aplicações industriais e os parâmetros técnicos que determinam a sua seleção. BOIXAC Tech SLGuia tècnica industrialLectura: ~9 min Table of contents 1. Definição e função do economizador industrial 2. Princípio de funcionamento numa caldeira industrial 2.1 Fluxo energético e posicionamento 2.2 Fluidos aquecidos: água, vapor e óleo térmico 3. Tipologias construtivas de economizadores 4. Benefícios energéticos e económicos quantificados 5. Principais aplicações industriais 6. Parâmetros de seleção e design Numa caldeira industrial, entre 10% e 20% da energia do combustível queimado perde-se em forma de calor sensível dos gases de escape lançados para a atmosfera. O economizador é o dispositivo que recupera esta energia e a transfere para a água de alimentação da caldeira, reduzindo o consumo de combustível sem modificar o processo principal. 1. Definição e função do economizador industrial Um economizador industrial é um permutador de calor do tipo gás-líquido instalado na saída dos gases de combustão de uma caldeira ou forno industrial. A sua função é transferir a entalpia residual destes gases ao fluido de alimentação da caldeira, pré-aquecendo-o antes de entrar no corpo da caldeira. O termo economizador deriva diretamente da sua função: economizar combustível. Ao pré-aquecer a água de alimentação, reduz-se a energia que a caldeira tem de fornecer para atingir a temperatura de vaporização ou de trabalho. 10–20%Energia perdida nos gases sem economizador3–8%Redução típica do consumo de combustível~1%Poupança por cada 6 °C de aumento na água de alimentação1–3 anosRetorno do investimento típico 2. Princípio de funcionamento numa caldeira industrial 2.1 Fluxo energético e posicionamento Numa caldeira industrial convencional, os gases apresentam temperaturas tipicamente compreendidas entre 200 °C e 450 °C à saída. O economizador instala-se precisamente neste ponto — à saída dos gases da caldeira e antes da chaminé — para extrair a entalpia residual e transferi-la à água de alimentação. Gás entrada200–450 °C→EconomizadorTroca térmica gás → líquido→Gás saída120–200 °C↕Água entrada40–80 °C→Água pré-aquecida130–220 °C para a caldeira Limite inferior: temperatura de orvalho ácido A temperatura dos gases à saída do economizador não pode ser reduzida indefinidamente. Em combustíveis com enxofre, a temperatura mínima é determinada pela temperatura de orvalho ácido (tipicamente 120–150 °C), abaixo da qual o ácido sulfuroso condensado ataca as superfícies metálicas do economizador. Para gás natural puro, este limite desce para aproximadamente 55–65 °C. 2.2 Fluidos aquecidos: água, vapor e óleo térmico Embora a função clássica do economizador seja o pré-aquecimento da água de alimentação, em ambientes industriais o calor recuperado pode ser transferido para outros fluidos de processo: Água de alimentação de caldeiraAplicação clássica. A água é pré-aquecida desde os 40–80 °C do desaerador até aos 130–220 °C, reduzindo a energia que a caldeira tem de fornecer para gerar vapor.Água sobreaquecida a alta pressãoEm circuitos de alta temperatura para processos de aquecimento industrial, o economizador pré-aquece a água de retorno do circuito a alta pressão.Óleo térmicoEm caldeiras de fluido térmico (Therminol, Dowtherm, Marlotherm), o economizador pré-aquece o óleo de retorno do circuito, reduzindo o consumo entre 5% e 12%.Ar de combustão (APH)Em configuração de pré-aquecedor de ar, os gases de escape aquecem o ar de combustão antes do queimador, melhorando a eficiência da combustão e reduzindo as emissões de NOₓ. Economizador industrial para caldeira de vapor. Permutador de calor gás-líquido de tubos e alhetas helicoidais, concebido para operar em fumos de combustão com temperaturas de entrada de 250–420 °C. 3. Tipologias construtivas de economizadores A construção interna do economizador determina o seu comportamento face aos gases de combustão e a sua adequação a cada aplicação. Tipologia principalTubos e alhetas helicoidais Cada tubo tem uma alheta de chapa enrolada em hélice. A geometria helicoidal proporciona maior robustez mecânica e resistência às vibrações induzidas pelas pulsações dos gases de combustão. O passo entre as espiras pode ser ajustado para se adaptar a gases com partículas (cinzas volantes, fuligem). Aplicação preferencial: caldeiras a gás natural, gasóleo, fuel-oil, biomassa e resíduos industriais. Ambientes com gases com partículas em suspensão. Alternativa compactaTubos e alhetas contínuas Chapas planas perfuradas pelas quais os tubos passam perpendicularmente. Permitem uma maior densidade de superfície por unidade de volume, resultando num equipamento mais compacto. Requerem gases sem teor significativo de partículas para evitar a obstrução dos espaços entre alhetas. Aplicação preferencial: caldeiras a gás natural em ambientes limpos ou com filtração prévia dos gases. Instalações onde as restrições dimensionais são críticas. Permutadores gás-líquido BOIXACRecuperadores de calor e economizadores concebidos e fabricados à medida para caldeiras industriais, fornos e processos de combustão. Ver recuperadores de calor → 4. Benefícios energéticos e económicos quantificados A instalação de um economizador bem dimensionado numa caldeira industrial produz melhorias mensuráveis e verificáveis no desempenho global da instalação. ⚡Redução do consumo de combustível A regra prática padrão da indústria estabelece que por cada 6 °C de aumento na temperatura da água de alimentação, o consumo de combustível da caldeira reduz-se aproximadamente 1%. Um economizador que aumente a temperatura em 60 °C pode representar uma poupança de 8–10% do custo de combustível. 🌿Redução das emissões de CO₂ Menor consumo de combustível implica diretamente menos emissões de CO₂ por unidade de energia útil produzida. Em instalações sujeitas ao mercado de licenças de emissão (EU ETS), o economizador é uma das intervenções com melhor relação investimento/tonelada de CO₂ poupada. 🔩Redução do stress térmico da caldeira A água de alimentação pré-aquecida reduz o choque térmico à entrada da caldeira, diminuindo os gradientes de temperatura sobre a chapa e os tubos. Contribui para prolongar a vida útil da caldeira e para reduzir a frequência de intervenções de manutenção preventiva. 💶ROI típico de 1 a 3 anos Em instalações de caldeira industrial com funcionamento contínuo (>4.000 h/ano), o retorno do investimento atinge-se habitualmente entre 12 e 36 meses, dependendo do … Ler mais