PROCESSO DE TROCA TÉRMICA EM TROCADORES DE CALOR DE PLACAS CILÍNDRICAS.

IPC Classification

Abstract

PROCESSO DE TROCA TÉRMICA EM TROCADORES DE CALOR DE PLACAS CILÍNDRICAS. O principal objetivo da presente invenção é criar um novo conceito de trocadores de calor os quais são compostos de placas térmicas de formato cilíndrico cuja resistência mecânica se apóia mais na geometria construtiva dos seus componentes do que nas características fisicas do material usado na sua construção, viabilizando melhor técnica e economicamente a sua fabricação além de servir o mesmo propósito dos trocadores de calor tipo placa, casco e tubos entre outros. A concepção da "placa térmica cilíndrica" e muito simples sendo composta por dois tubos de mesmo comprimento e diâmetros diferentes alinhados num mesmo eixo assegurando o paralelismo das suas superficies. Um anel circular fechado e encaixado entre os dois tubos poderá ser soldado nas extremidades dos tubos componentes isolando o ambiente interno da placa térmica cilíndrica. Numa analogia simples se poderia afirmar que o tijolo está para a construção civil do mesmo modo que agora a placa térmica cilíndrica está para a fabricação de trocadores de calor de múltiplas aplicações. Para gerar um trocador de calor na nova conceituação basta agrupar e alinhar num mesmo eixo duas ou mais placas térmicas cilíndricas de mesmo comprimento e diâmetros distintos assegurando o paralelismo das superficies de troca térmica. Portanto, um novo tipo de trocador de calor pode agora ser produzido por meio de um feixe de quatro ou mais tubos concêntricos de mesmo comprimento e diâmetros diferentes sendo que um dos fluidos refrigerantes flui pela superficie interna das placas térmicas cilíndricas enquanto o outro refrigerante flui pela superficie externa. Trocadores de calor construídos a partir do elemento "placa térmica cilíndrica" podem ser usados para tanques de líquido abertos sendo necessário apenas criar um circuito hidráulico adequado para a movimentação do refrigerante interno, O liquido no tanque por sua vez vai ser movimentado livre e longitudinalmente sobre a superficie externa das placas térmicas. Para casos de trocadores de calor fechados cuja composição é por meio de placas térmicas cilíndricas, são necessários dois circuitos hidráulicos nos quais são conduzidos separadamente os dois refrigerantes que circulam interna e externamente às placas térmicas. Nesse caso se poderá adotar um ou mais passes para cada refrigerante adotando tampas de inspeção adequadas para esse fim nos terminais dos trocadores de calor. Um sistema de equações matemáticas elementares pelas quais se assume a proporcionalidade entre vazão de refrigerante e a área correspondente da superficie de troca térmica em cada circuito hidráulico (caso de circuitos hidráulicos paralelos desiguais) garantem o dimensionamento de todos os diâmetros do feixe de tubos viabilizando os demais cálculos termodinâmicos analogamente como vem sendo feito nos trocadores de calor do estado da técnica.