Trocadores de Calor HYDAC: Tecnologia para controlar a temperatura dos fluidos e aumentar a eficiência

Os trocadores de calor HYDAC contam com a tecnologia HYDAC Cooling, que permite aumentar a eficiência energética e prolongar a vida útil de sistemas hidráulicos móveis e industriais.

31/10/2023 5 minutos Compartilhar artigo no LinkedIn Facebook Xing Copy page url

Tópicos e Produtos Tecnologia de controle Sistemas de refrigeração Eficiência energética

Fundamentos dos Trocadores de Calor

Os trocadores de calor são dispositivos desenvolvidos para transferir calor de um fluido para outro, sem que esses fluidos entrem em contato direto entre si.

A função principal desses dispositivos é facilitar a troca térmica entre dois fluidos, seja para aquecer, resfriar ou controlar a temperatura de um dos fluidos. Dessa forma, é possível aumentar a eficiência de processos industriais, sistemas de aquecimento e resfriamento, entre outras aplicações.

Essa eficiência depende de diversos fatores, como a área de superfície de contato entre os fluidos, as propriedades térmicas dos fluidos e do material do trocador. Além disso, a velocidade do fluxo dos fluidos e o projeto geral do trocador também são fundamentais para garantir a eficiência. Por fim, o projeto do trocador é otimizado para maximizar a transferência de calor e minimizar perdas de calor e pressão. Dessa forma, a mistura indesejada entre os fluidos é evitada.

Como funciona um Trocador de Calor?

Um trocador de calor é implementado no processo industrial para permitir a transferência eficiente de calor entre dois fluidos que estão em contato indireto. Isto significa que a função dos trocadores de calor é evitar a mistura direta dos fluidos.

O funcionamento básico de um trocador de calor de placas, por exemplo, envolve quatro etapas: condução do calor através das placas, transferência de calor entre os fluidos, circulação dos fluidos através do trocador e fluxo de fluidos.

1. Condução de Calor:

As placas do trocador atuam como barreira entre os fluidos. O calor é conduzido através das paredes do material condutor (metal, por exemplo), passando de uma superfície para a outra. A transferência de calor acontece por condução, à medida que a energia térmica se move através do material.

2. Transferência de Calor:

O calor passa do fluido quente para o fluido frio através das placas. O fluido quente cede calor à parede do trocador que, por sua vez, transfere o calor para o fluido frio do outro lado.

3. Circulação dos Fluidos:

Os dois fluidos, geralmente um quente e outro frio, são direcionados para os lados opostos do trocador de calor. Os fluidos circulam simultaneamente e alternadamente entre as placas do trocador, permitindo a transferência de calor.

4. Fluxo de Fluidos:

À medida que os fluidos circulam, a diferença de temperatura entre eles impulsiona o processo de transferência de calor. O fluido quente resfria à medida que passa pelo trocador, enquanto o fluido frio aquece.

Tipos de Trocadores de Calor da HYDAC

Para trocadores ar-óleo o funcionamento é semelhante aos trocadores de placas. No entanto, o fluido frio é o ar e apenas o fluido quente (óleo a ser resfriado) passa pelo radiador.

Fluxo de Ar: Um fluxo de ar é direcionado sobre o radiador. Esse ar, proveniente de um ventilador, cria uma corrente de ar forçada que aumenta a eficiência da troca de calor.

Dissipação Térmica: O ar aquecido é expelido para o ambiente, levando consigo o calor retirado do óleo.

O FLKS é um sistema compacto de resfriamento de fluido/ar com tanque de plástico e duto de ar integrado. Possui design leve e robusto, tornando o sistema adequado para diversas aplicações. Além disso, possui uma bomba que transporta o meio operacional do tanque através da peça que está sendo resfriada até o trocador de calor. O ventilador axial fornece o fluxo de ar necessário através do trocador de calor para resfriar o meio operacional.

Já o FWKS é um sistema compacto de resfriamento de fluido/água com tanque, bomba de circulação, trocador de calor de placas e controle de temperatura opcional. É usado principalmente como circuito intermediário, o que traz como vantagem o fato de as peças resfriadas só entrarem em contato com o fluido operacional e não com a própria água de refrigeração. Dessa forma, ajuda a evitar que o sistema fique contaminado ou corroído.

A unidade de refrigeração RFCS (Chiller) da HYDAC faz parte do sistema de refrigeração de compressores que permite manter líquidos como água, água-glicol, água deionizada ou óleo abaixo da temperatura ambiente.

O sistema de refrigeração consiste em um refrigerador, bomba, tanque e controlador, e é capaz de regular de forma independente a temperatura do meio de refrigeração para um valor nominal previamente definido.

São dispositivos que têm uma série de placas finas soldadas, que criam uma superfície de contato para a troca térmica, permitindo uma vedação hermética e evitando a mistura de fluidos. São aplicados principalmente em processos de aquecimento ou ar-condicionado — onde é essencial controlar a temperatura de forma precisa. Os trocadores de calor soldados garantem uma transferência de calor eficiente combinada com dimensões compactas e baixo peso.

Desenvolvidos para facilitar a troca térmica entre dois fluidos, o trocador de placas desmontáveis conta com placas metálicas montadas em sequência, com canais para permitir a circulação dos fluidos e a transferência de calor.

A vantagem é que estes trocadores podem manter a temperatura do fluido em um nível muito baixo e estável, dependendo da temperatura do líquido refrigerante, e as placas podem ser desmontadas para realizar a manutenção ou limpeza do dispositivo.

Os trocadores de calor de placas desmontáveis são particularmente adequados para grandes vazões e altas capacidades de resfriamento.

Aplicações dos Trocadores de Calor

É importante definir que, em todos os sistemas hidráulicos, a energia é convertida e transportada, resultando em perda de energia na forma de calor. Por isso, a tarefa dos sistemas de resfriamento é dissipar esse calor. Sistemas de resfriamento eficientes podem ajudar a prolongar a vida útil dos fluidos operacionais e filtros usados, contribuindo para a redução dos custos do ciclo de vida.

Nesse cenário, os diversos produtos que contam com a tecnologia HYDAC Cooling, especialmente os trocadores de calor e sistemas de refrigeração completos, têm instrumentação e tecnologia capacitadas para atender a quase todas as aplicações industriais.

A implementação desse tipo de dispositivos permite resfriar não apenas sistemas hidráulicos, mas também acionamentos e motores elétricos, geradores, inversores e transformadores.

Por isso, os trocadores desempenham um papel crucial na transferência de calor em sistemas hidráulicos e industriais, aumentando a eficiência operacional e prolongando a vida útil dos seus equipamentos. Esses dispositivos são aplicados principalmente nos processos industriais de petroquímica, química, energia, refrigeração e aquecimento.

Vantagens dos Trocadores de Calor da HYDAC

Solução para máquinas móveis e indústrias

Redução de perdas de calor e pressão

Aplicação em diversos segmentos da indústria

Maior eficiência de processos industriais

Aumento da vida útil dos equipamentos

Garantia do arrefecimento hidráulico

Assista o vídeo e conheça mais detalhes sobre o funcionamento e as vantagens dos trocadores de calor com tecnologia HYDAC Cooling:

Maior eficiência energética e sustentabilidade industrial

Tanto os trocadores de calor quanto os demais dispositivos com tecnologia HYDAC Cooling são fundamentais para a indústria e equipamentos móveis. Graças às diversas aplicações, os trocadores de calor se tornam competitivos e desempenham um papel importante na eficiência energética e na manutenção de sistemas hidráulicos e industriais.

A capacidade de controlar a temperatura e garantir a qualidade dos fluidos operacionais não apenas melhora o desempenho dos equipamentos, mas também reduz os custos operacionais a longo prazo.

Por outro lado, os trocadores de calor fornecidos pela HYDAC Brasil garantem a qualidade e know-how internacional. Os modelos ar-óleo são importados da subsidiária HYDAC na Suíça e os compressores Chiller e modelos de placas são importados da matriz da HYDAC na Alemanha. Além disso, a rede global de distribuidores permite o fornecimento de peças e acessórios para montagem de trocadores de calor e peças de reposição.

Com a experiência e a excelência da HYDAC, os trocadores de calor se destacam como soluções confiáveis e eficazes para uma ampla variedade de desafios industriais, promovendo a sustentabilidade e a eficiência em diversas aplicações.