Trocadores de calor são aparelhos projetados para transferir calor de um local para outro. Sua função é extrair calor de um líquido, como água quente ou vapor, e direcioná-lo para outro, como água fria ou ar. Este processo pelo qual o calor é transferido de um fluido para outro é denominado transferência de calor. Como os trocadores de calor são aplicados em diversos locais, como fábricas, usinas de energia ou até mesmo em nossas casas, eles se tornam muito importantes. Abaixo deles, como administraríamos o calor nesses sistemas?
Para ter uma imagem clara do mecanismo de operação por trás dos trocadores de calor, poucas coisas são explicadas sobre como funciona a transferência auditiva. O calor é uma forma de energia que flui de objetos quentes para objetos frios. Quando você toca em um fogão quente, por exemplo, o calor é transferido do fogão para a sua mão, o que por sua vez faz com que ela fique quente. Aqui está um bom motivo para ter cuidado com superfícies quentes. Existem três mecanismos para o movimento de condução de calor, convecção e radiação.
A convecção acontece quando o calor é transportado por fluidos em movimento como ar e água. É um mecanismo de transferência de calor muito significativo no caso de vários tipos de dispositivos, como trocadores de calor. Por exemplo, a água quente flui através de um trocador de calor e, por convecção, transfere seu calor com a água fria que também flui através do trocador.
É um processo de transferência de calor denominado radiação, que ocorre sem qualquer contato direto entre os objetos. Por exemplo, considere como a Terra é aquecida pelo sol de uma forma simples. Isto ocorre porque o calor do Sol viaja através do espaço – mas como não existem moléculas no vácuo, aquece o nosso planeta sem ter de nos tocar.
Os trocadores de calor são maravilhosos porque podem ajudar a economizar energia. Eles extraem calor de um líquido quente e depois o movem para fluir em algum líquido frio, sem perder energia. Num forno de processo - É muito evidente e amplamente utilizado mas, com utilização de permutador de calor podemos poupar cerca de 25 a 35% de energia; por exemplo, uma fábrica que aquece a água que passa por várias etapas/nível na mesma planta, agora como é quente, a primeira etapa é possível alternativa ao quarto nível frio, para que mais um serviço de aquecedor possa ser evitado. Desta forma, não se desperdiça energia térmica, o que proporciona poupanças significativas nas suas contas mensais.
A diferença de temperatura entre os dois líquidos desempenha um papel importante na transferência de calor. Mais calor é transferido com uma maior diferença de temperatura. É por isso que é importante projetar o trocador de calor tendo em mente a diferença de temperatura adequada. Esta é uma consideração importante para os engenheiros garantirem que o trocador de calor funcione de maneira eficaz.
Um design particularmente intrigante é o trocador de calor microcanal. Outra forma de fazer esses trocadores de calor é que eles parecem canais minúsculos, com apenas alguns milímetros de largura. Esses pequenos canais são capazes de fornecer um bom desempenho térmico em um volume muito pequeno devido à alta relação área/volume. Isso os torna candidatos ideais para esse tipo de troca de calor.