Trocadores de placa

Conhecendo os Trocadores de Calor a Placas Jorge A. W. Gut e José M. Pinto
Dep. de Eng. Química - Universidade de São Paulo
Av. Prof. Luciano Gualberto, trav. 3, 380
São Paulo / SP - 05508.900 [e-mail] 1. Introdução
O termo “trocador de calor a placas” e a sigla PHE (plate heat exchanger) são normalmente usados para representar o tipo mais comum de trocador a placas: o “trocador de calor a placas com gaxetas” (gasketed plate heat exchanger ou plate and frame heat exchanger). Entretanto, existem ainda outros tipos menos comuns de trocadores a placas, como o espiral ou o de lamela. Em todos eles, os fluidos escoam por estreitos canais e trocam calor através de finas chapas metálicas. Neste artigo serão apresentados os trocadores a placas com gaxetas, destacando suas principais características de construção e de operação. Alguns exemplos de PHEs são mostrados na Figura 1.
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Figura 1: Diferentes modelos de trocadores de calor a placas com gaxetas ou PHEs (APV/Invensys)
Os PHEs foram introduzidos comercialmente na década de 30 para atender às exigências de higiene e limpeza das industrias alimentícias e farmacêuticas, pois eles podem ser facilmente desmontados, limpos e inspecionados. Entretanto, contínuos aperfeiçoamentos tecnológicos tornaram o PHE um forte concorrente aos tradicionais trocadores de casco-e-tubos ou duplo-tubo em várias outras aplicações industriais. Atualmente os PHEs são extensamente empregados em diversos processos de troca térmica entre líquidos com pressões e temperaturas moderadas (até 1,5 MPa e 150 oC) quando se deseja alta eficiência térmica.
2. Construção e Materiais
Os PHEs são formados basicamente por um pacote de finas placas metálicas prensadas em um pedestal, como mostra a Figura 2. O pedestal possui uma placa fixa, uma placa de aperto móvel, barramentos inferior e superior e parafusos de aperto. As placas fixa e de aperto possuem bocais para conexão das tubulações de alimentação e de coleta dos