O valor dos aquecedores de fluido térmico

Encontrar oaquecedor de fluido térmicocerto depende de mais do que apenas o preço. Ao adquirir um aquecedor de fluido térmico, vários fatores devem ser considerados além da potência térmica. Para obter o máximo retorno do seu investimento, é necessário prestar atenção especial aos aspectos que afetam a vida útil do aquecedor e do fluido térmico que ele aquece. Infelizmente, um custo inicial mais baixo tende a fazer com que os compradores ignorem esses fatores.

O custo inicial mais elevado de um aquecedor pode ser mais do que compensado pela sua vida útil mais longa. Além disso, o valor obtido com a redução da deterioração do fluido térmico também deve ser levado em consideração nos custos.

Aquecedores mal projetados geralmente têm vida útil de apenas 5 a 10 anos e podem causar avarias frequentes no fluido térmico e equipamento. Aquecedores bem projetados devem durar de 20 a 30 anos e raramente precisam de substituição do fluido térmico.

Taxa de fluxo

Para compreender a taxa de fluxo, é importante considerar primeiro como um aquecedor a combustão aquece o fluido térmico. O calor é gerado pela combustão do combustível, que produz uma chama e gases quentes. A chama do queimador produz energia térmica radiante, enquanto os gases produzem energia térmica por convecção. Tanto a chama quanto os gases transferem energia térmica para uma bobina de tubo de metal através da qual o fluido térmico flui. A seção da bobina de tubo exposta à chama é aquecida tanto pela energia radiante quanto pela energia de convecção. A seção protegida da bobina de tubo é aquecida apenas pela energia térmica por convecção.

A taxa de fluxo é definida como a taxa de energia térmica — tanto radiante quanto por convecção — transferida através de uma área unitária da bobina do tubo. É expressa em BTU por hora por pé quadrado. Se a bobina tiver aletas, você deve desconsiderar a área superficial extra adicionada pelas aletas e, em vez disso, usar a área superficial do tubo sem aletas. Em resumo, quanto maior a taxa de energia através de uma determinada área superficial, maior será a taxa de fluxo. Taxas de fluxo mais altas produzem temperaturas na superfície da bobina mais altas do que as produzidas por taxas de fluxo baixas.

As bobinas duram mais quando expostas a temperaturas mais baixas devido às taxas de fluxo mais baixas. Taxas de fluxo mais baixas também causam menos deterioração do fluido térmico, por isso ele dura mais tempo. A única desvantagem das taxas de fluxo mais baixas é que é necessária uma área de superfície maior para atingir a quantidade necessária de transferência de calor. Assim, obtém-se uma área de superfície maior utilizando uma bobina maior, o que aumenta o custo inicial do aquecedor de fluido térmico.

Ao comparar aquecedores, é importante comparar as taxas de fluxo. Aquecedores com taxas de fluxo mais baixas devem durar mais do que aquecedores com taxas de fluxo mais altas, mas normalmente custam mais. equipamento proporcionada por taxas de fluxo mais baixas normalmente compensa a diferença de custo inicial de uma bobina maior.

Os usuários de aquecedores de fluido térmico devem estar atentos a três tipos de taxas de fluxo de calor:

• Taxa média geral de fluxo
• Taxa média de fluxo radiante
• Taxa máxima de fluxo radiante

A taxa de fluxo média geral considera tanto as áreas de superfície radiante quanto as de convecção. Ela é determinada pela divisão da potência do aquecedor pela área total da superfície de aquecimento da bobina.

A taxa média de fluxo radiante é baseada na área total da superfície da bobina exposta à energia radiante da chama. É uma média da taxa de transferência de energia, que irá variar de uma extremidade à outra da bobina.

A taxa máxima de fluxo radiante ocorre na área da superfície da bobina exposta à maior quantidade de energia radiante da chama. Em um aquecedor de bobina helicoidal, é normalmente uma área da bobina com cerca de um terço do comprimento interno da bobina.

Os três tipos de taxas de fluxo afetam a temperatura máxima do filme e do metal.

Carga de combustão

Também conhecida como liberação volumétrica de calor, a carga de combustão é definida como a entrada de BTU por hora dividida pelo volume líquido da seção radiante, excluindo as bobinas e, quando aplicável, as paredes divisórias refratárias e outros elementos. É expressa em BTU/hora por pé cúbico.

Altas cargas de combustão tendem a aumentar a taxa de fluxo radiante e aumentar o risco de impacto indesejado da chama na serpentina de aquecimento. Portanto, a câmara de combustão deve ser dimensionada para conter a chama sem impacto e manter as taxas de fluxo dentro de limites aceitáveis.

Área de superfície radiante e de convecção

A área de superfície radiante é definida como o número total de metros quadrados ou área de superfície da bobina exposta à energia radiante. Áreas de superfície menores produzem taxas de fluxo mais altas.

Da mesma forma, a área de superfície de convecção é definida como o número total de metros quadrados da área da superfície da bobina exposta à energia de convecção. Áreas de superfície menores produzem taxas de fluxo mais altas.

Subsídio por corrosão

A tolerância à corrosão é definida como a espessura extra da parede do tubo necessária para manter a integridade da bobina do tubo após a corrosão ter causado danos. É um fator importante na durabilidade da bobina, se outros fatores forem iguais. Todos os tubos estão sujeitos a alguma corrosão, que pode variar amplamente dependendo das condições de operação.

Sistema de Controle

Os controles desempenham um papel significativo na vida útil e no custo operacional de um aquecedor. Três tipos de queimadores e controles são comumente usados em aquecedores de fluido térmico:

• Modulação total
• Baixo-alto-baixo
• Ligar/desligar

Queimadores totalmente modulantes com controladores modulantes proporcionam um uso ideal do combustível e maior vida útil do aquecedor. Eles ajustam com precisão a saída do queimador às mudanças na demanda de calor. Isso evita temperaturas abaixo ou acima do ideal, o que é inerente aos sistemas de queimadores não modulantes. Além disso, controles de temperatura ideais, juntamente com dispositivos de limite de segurança, garantem que o aquecedor opere dentro dos limites de projeto.

Em conclusão, o aquecedor ideal para uma aplicação específica depende de todos os fatores descritos. Ao comparar aquecedores, não faça sua escolha com base apenas no custo inicial. Em vez disso, considere todos os fatores discutidos e como eles podem afetar a vida útil do aquecedor e do fluido térmico que ele aquece.