Mostrar código-fonte de Permutadores de carcaça e tubos

'''ue são e para que servem?''' 

Permutadores de calor são equipamentos usados em inúmeras instalações industriais (sistemas de refrigeração, ar condicionado, produção de energia, processos químicos) com o propósito de aquecer, arrefecer ou condensar uma série de fluidos, no fundo são equipamentos de  transferência de calor. Dentro de toda a gama de permutadores, este é o tipo mais usado.
[[Ficheiro:P1.png|centro|semmoldura|Exemplo típico de permutadores de carcaça e [https://www.google.pt/search?q=prermutador+de+calor+shell+and+tube&espv=2&biw=1366&bih=662&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjZxL_X96bSAhXFORoKHbk4CjsQ_AUIBigB#imgrc=ChOhZrSh36TBcM: tubos]]]

==== '''Constituição do permutador carcaça e tubos''' ====
Um permutador de carcaça e tubos, consiste num feixe de tubos encaixados numa carcaça/invólucro cilíndrica, com separadores que separaram o fluido dos dois lados dos tubos. São utilizadas chicanas ao longo da carcaça, que permitem suportar os tubos e dirigir o fluido contra os tubos, aumentando assim a transferência de calor. As chicanas por sua vez são suportadas por varas de suporte e espaçadores.
[[Ficheiro:Chicanas.png|centro|semmoldura|355x355px|Exemplo de configurações de chicanas utilizadas, sistema de chicanas mais [https://www.google.pt/search?q=chicanas&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwi36_eU7KbSAhWBkhQKHcBeBgYQ_AUICCgB&biw=1366&bih=662#tbm=isch&q=baffles+heat+exchanger&imgrc=nNgFZ6oAc_lBRM: tubos]]]
A configuração mais utilizada é a primeira, figura 2, o espaçamento ótimo entre chicanas está normalmente entre 0.3 e 0.5 vezes o diâmetro da carcaça, quanto mais justo for o espaçamento maior a transferência de calor, mas consequentemente maior a perda de carga.

A fabricação de permutadores segue uma série de normas e códigos, quer para a dimensão dos tubos quer para as do involucro. Ex : TEMA, ASME, API etc…

No geral são utilizados tubos com diâmetros pequenos, de forma a reduzir o preço do permutador, em contrapartida estes são mais difíceis de limpar, o fluido a circular dentro dos tubos deve ser o mais sujo com tendência a formar incrustações, o mais corrosivo e mais toxico, o que está a maior pressão, aquele com maior temperatura e viscosidade, muitas das vezes estes requisitos entram em conflito!

Os permutadores de carcaça e tubos podem ter varias configurações

·        Tubos em forma de U

·        Placas de tubos fixas

·        Cabeça flutuante

===== '''Modo de funcionamento''' =====
https://www.youtube.com/watch?v=IcxKCTRA2qE

====== '''Fatores que afetam a performance dos permutadores''' ======
'''a) Disposição dos tubos'''

A disposição dos tubos afeta a velocidade de transferência de calor, a perda de carga e  a facilidade de limpeza.

[[Ficheiro:Disposição dos tubos no permutador.png|centro|semmoldura|300x300px|Disposição dos tubos no permutador]]

No primeiro tem-se uma maior facilidade de limpeza, e uma menor perda de pressão

No segundo arranjo tem-se um maior coeficiente de transferência de calor, mas uma maior diferença de pressão no lado da carcaça, não e recomendável se for necessária limpeza mecânica.

·        '''b)Fouling''' 

Fouling é a resistência devido à formação de depósitos de materiais que irão baixar significativamente o desempenho. Logo é necessário ter em conta estes fatores  de sujidade/ resistências

[[Ficheiro:Fouling.png|centro|semmoldura|300x300px|Camada de fouling no permutador]]
[[Ficheiro:Fouling (2).png|centro|semmoldura|391x391px|resistências de fouling]]

====== '''Vantagens / desvantagens:''' ======
-Levada área de superficial num pequeno volume

-Limpeza difícil, sobretudo na carcaça

-Funcionamento a alta pressão

-Pode ser contruído com uma elevada gama de materiais 

====== '''Exemplo de utilidades usadas nos permutadores Shell and tube :''' ======
- Água quente

-Ar quente

- Água sobreaquecida

-Vapor saturado

-Vapor sobreaquecido

-Solventes orgânicos

-Óleos leves/pesados

Na tabela seguinte são apresentadas as utilidades e os respetivos coeficientes globais de transferência de calor, neste tipo de permutadores.

[[Ficheiro:Capturar45.png|centro|semmoldura|300x300px|Coeficientes globais de transferência de calor]]

A seleção destas utilidades a utilizar no permutador tem em conta: o tipo de industria em que esta inserido o sistema em causa e os requisitos pretendidos (exemplo:  Temperatura, pressão, potência exigidas, estabilidade térmica, capacidade térmica, viscosidade ), exemplos:

A água e o ar quente são as utilidades normalmente usadas quando pretendemos aquecer algum líquido num permutador, são ambos fluidos com uma elevada estabilidade térmica, e com um baixo custo de operação.

O vapor a alta pressão é aquele que oferece um maior coeficiente de transferência de calor em contrapartida o ar é o que possui um menor coeficiente

Já o óleo térmico tem a vantagem de funcionar em baixa pressão, embora com um baixo coeficiente de transferência de calor, e uma variação de viscosidade e densidade com a alteração da temperatura,  os custos de operação e o investimento são elevados.
[[Ficheiro:Utilidades.jpg|centro|semmoldura|594x594px|Tipos de permutadores mais usados na [http://www.flucal.pt/pt/area/permutadores-de-calor/ industria]]] 

====== '''Custos de investimento''' ======

'''O q'''
[[Categoria:Engenharia Química]]