Trocador de calor

1 - Introdução

Os trocadores de calor são equipamentos de extrema importância para a engenharia. Foram desenvolvidos muitos tipos de trocadores de calor para diversos campos da indústria, como usinas elétricas, usinas de processamento químico, ou em aquecimento e condicionamento de ar. Existem também aplicações domésticas bastantes comuns como em geladeiras e ar condicionado.

Esse equipamento foi projetado para trocar calor entre fluidos, segundo as leis da termodinâmica, e, portanto proporcionar o reaproveitamento da energia térmica presente nos fluidos quentes. Dessa forma, ao conservar a energia, os trocadores de calor tornam-se importantes ferramentas para a preservação do meio ambiente.

2- Desenvolvimento

O trocador de calor é um equipamento que tem como finalidade realizar o processo de troca térmica entre dois sistemas: fluído quente e fluído frio. A troca pode ser feita entre sistemas separados ou misturando os fluídos. Esse processo é amplamente aplicado em diversos setores da engenharia, como, por exemplo, em aquecedores, refrigeração, condicionamento de ar, recuperação de calor, usinas de geração de energia, plantas químicas, plantas petroquímicas, refinaria de petróleo, processamento de gás natural e tratamento de águas residuais. Existem três princípios diferentes em que se baseiam os trocadores de calor.

- Pela mistura de fluidos
Dois fluidos de temperaturas diferentes se misturam num único sistema, alcançando uma mesma temperatura final. Pode ocorrer tanto em ambiente aberto, quanto em sistema fechado.

- Com armazenagem intermediária
Os fluidos quente e frio são escoados alternadamente na mesma passagem.
Quando o fluido quente atravessa a passagem, o calor é armazenado na parede e no enchimento do trocador, em seguida o fluido frio atravessa o trocador de calor e absorve o calor armazenado. Geralmente esse método é usado em gases.

- Através de uma parede que separa os fluidos
Os fluidos