Trocador de calor casco e tubo, brasado ou gaxetado: qual a diferença

Como funciona um trocador de calor casco e tubo?

Um feixe de tubos fica dentro de um casco. Um fluido corre nos tubos; o outro passa por fora, guiado por chicanas. Nas pontas, os tubos se prendem aos espelhos, e os cabeçotes distribuem o fluido pelos tubos. A montagem define o que dá para limpar:

• Espelho fixo: o modelo mais comum e econômico, mas o lado do casco não aceita limpeza mecânica.
• Tubos em U: o feixe sai do casco para inspeção e limpeza.
• Cabeçote flutuante: um dos espelhos se move com a dilatação, e o feixe sai inteiro para limpar os dois lados.

Como funcionam os trocadores a placas brasado e gaxetado?

Nos dois, placas finas e corrugadas formam canais alternados, com um fluido de cada lado da placa. Muda o que segura as placas:

• Brasado: placas de aço inoxidável unidas por brasagem a vácuo, com cobre ou liga de níquel. Sem gaxeta nem estrutura, vira um bloco compacto e leve, que não pode ser desmontado nem reparado por dentro.
• Gaxetado: gaxetas de elastômero vedam os canais, e tirantes apertam as placas entre uma placa fixa e uma placa de pressão. É essa estrutura que permite abrir o trocador e chegar às placas.

Onde cada trocador aparece em HVAC-R?

• Chillers: no chiller resfriado a água descrito no manual de um fabricante, evaporador e condensador são casco e tubo, e o fluido refrigerante evapora no casco, com a água gelada nos tubos. Há chillers resfriados a ar com evaporador brasado.
• Condensação a água: no casco e tubo, o fluido refrigerante condensa no casco e a água corre nos tubos; o brasado também serve de condensador. Para circuito mais sujo, como o de torre de resfriamento aberta, um fabricante de trocadores indica o gaxetado.
• Água do mar a bordo: condensadores casco e tubo com tubos de cuproníquel ou titânio e trocadores a placas de titânio, que rejeitam no mar o calor do ar-condicionado ou resfriam o circuito de água doce das máquinas.
• Recuperação de calor: gaxetados e brasados, estes como dessuperaquecedores, que aquecem água com o gás quente que sai do compressor.

O caminho do calor numa embarcação está explicado em climatização a bordo.

Qual a diferença entre trocador casco e tubo, brasado e gaxetado?

Pesam ainda alguns limites. O casco e tubo precisa de espaço livre para a limpeza dos tubos. No brasado, o manual de um fabricante pede filtro na entrada da água e proteção contra congelamento, proíbe circuito de água aberto, exige brasagem de níquel com amônia e manda limitar a vibração, o que conta a bordo. No gaxetado, a gaxeta é escolhida conforme o fluido; quando ela não serve ou a pressão é mais alta, há versões semissoldadas.

Como é a manutenção de cada tipo de trocador de calor?

É serviço para equipe técnica, seguindo o manual do fabricante:

• Casco e tubo: no chiller do manual citado, os tubos do condensador são inspecionados todo ano. Lodo sai com limpeza mecânica: o cabeçote, que é pesado, é retirado, e uma escova presa a uma haste passa por cada tubo. Calcário sai melhor com limpeza química. O manual pede ainda ensaio não destrutivo dos tubos a cada 3 anos. Com água do mar, os anodos de sacrifício dos cabeçotes são trocados quando se consomem.
• Brasado: não abre. Uma solução de ácido fraco circula pelo trocador, de preferência no sentido contrário ao normal, seguida de enxágue e neutralização. Um fabricante recomenda prever conexões e válvulas para isso.
• Gaxetado: pode ser limpo fechado, por circulação, o caminho preferido de um fabricante, ou aberto, placa por placa, quando a sujeira é pesada. Na remontagem, o pacote volta à medida de aperto do desenho, sem passar dela, e as gaxetas são inspecionadas nas paradas programadas.

Essas rotinas precisam estar no plano de manutenção e, quando há empresa contratada, no contrato de manutenção.

Quais são os sinais de incrustação no trocador de calor?

Incrustação é o depósito de calcário, sujeira ou organismos nas superfícies de troca: atrapalha a passagem de calor e aumenta a perda de carga. Os sinais aparecem nas medições:

• Aproximação (approach) acima da prevista: no condensador, é a diferença entre a temperatura de condensação e a da água que sai. No manual citado, acima de 5,5 °C com água comum o fabricante recomenda limpar os tubos; com glicol, a referência pode chegar ao dobro.
• Perda de carga maior: entre a entrada e a saída do fluido.
• Temperaturas de saída piores: o trocador não entrega as de projeto.
• Condensação mais quente: até um filtro de água entupido sobe a temperatura de condensação e a potência do compressor.

Vale a tendência, comparada com o projeto e com o trocador limpo.

Como a Termaxis ajuda a escolher e manter o seu trocador de calor

1. Avaliação técnica: dimensionamento e especificação do trocador e dos materiais mais indicados para a sua operação.
2. Fornecimento: casco e tubo, brasados e gaxetados, com garantia, e catálogo técnico de cada linha enviado pelo WhatsApp.
3. Instalação certificada: equipe própria, sem terceirizar etapas essenciais, com EPIs e as NRs aplicáveis a cada atividade.
4. Manutenção: preventiva e corretiva, em contrato sob medida, com atendimento 24 horas.

A equipe é preparada para aplicações comerciais, navais e offshore, com bases em Macaé, São Gonçalo e Recreio e atendimento em todo o território nacional.

Perguntas frequentes

Trocador brasado pode trabalhar com água do mar?

Um fabricante exclui a água do mar dos fluidos típicos do brasado. A bordo, ela passa por trocadores a placas de titânio ou por casco e tubo com tubos de cuproníquel ou titânio.

Dá para consertar um trocador brasado?

Por dentro, não: ele não pode ser desmontado nem reparado. Incrustação se trata com limpeza química; dano interno leva à troca.

Dá para acrescentar placas num trocador gaxetado?

Dá, na mesma estrutura, mas um fabricante pede consulta antes e trata o acréscimo como modificação, sujeita às regras locais de inspeção e teste de pressão.