Aquecedor de fluido térmico: Conheça as vantagens deste equipamento

Utilizado para aqueles processos industriais que requerem alta temperatura, o aquecedor de fluido térmico é um equipamento que vem ganhando cada vez mais importância em diversos processos industriais.

Neste equipamento são utilizados fluidos que transferem calor para diversos processos térmicos em muitos segmentos industriais como o alimentício, de celulose, compensados, madeireiro, químico, têxtil e muitos outros.

Nesse contexto, a XH MAR Bethlehem, observando a competitividade do setor, desenvolveu seus próprios aquecedores de fluido térmico para uso industrial, apresentando uma ideia completa em aquecedores principalmente com o uso de combustíveis sólidos.

Veja então os principais benefícios e vantagens deste equipamento que tem grande importância para muitos setores industriais.

O que é um fluido térmico?

Antes de entendermos as reais vantagens de um aquecedor de fluido térmico, precisamos entender o que são os fluidos térmicos.

Basicamente todo fluido térmico é um composto que possui aquecimento específico e propriedades de refrigeração que o tornam útil para processos industriais que envolvam a transferência de calor.

Assim, quando há o uso deste composto, não se presencia a mudança de fase, ou seja, esse fluido não irá ferver quando aquecido, diferentemente da água que mudará da fase líquida para gasosa.

Dessa forma, para que seja aquecido a altas temperaturas, as características que um bom fluido térmico deve ter são:

• Baixa temperatura de solidificação;
• Boa estabilidade térmica;
• Condutividade térmica elevada;
• Ponto de fulgor elevado;
• São quimicamente inertes;
• Viscosidade baixa.

Dessa forma, para que o aquecimento dos fluidos térmicos ocorra de forma eficiente e segura é necessário o uso do que chamamos de aquecedor de fluido térmico. Estes equipamentos são projetados para trabalhar com eficiência, sempre de acordo com o tipo de combustível utilizado.

Como funciona esse aquecedor de fluido térmico

Todo aquecedor de fluido térmico consiste em uma câmara de combustão e uma serpentina, por onde circula o óleo a ser aquecido, através dos gases da combustão.

Diante disso, o funcionamento desse tipo de aquecedor é relativamente simples. A medida que o fluido térmico é aquecido, ele é continuamente conduzido até as máquinas e equipamentos industriais que fazem uso do calor em seus processos. Neste momento ocorre a troca de calor, com o equipamento sendo aquecido e o fluído perdendo calor.

Após essa troca de calor, o fluido retorna até a serpentina, sendo novamente aquecido. Com isso, o fluído circula continuamente, dentro do sistema em circuito fechado.

Características técnicas do aquecedor de fluido térmico da XH MAR Bethlehem

Com o âmbito de se manter competitivo neste intenso mercado, a XH MAR Bethlehem desenvolveu seus próprios aquecedores de fluido térmico para a indústria. Esse equipamento faz parte de um sistema completo de aquecimento de fluidos para uso industrial.

Dessa forma, as características técnicas desse equipamento da XH MAR Bethlehem são:

• Capacidade: 500.000 kcal/h à 10.000.000 kcal/h;
• Temperatura: Máxima de 400°C;
• Diferencial de Temperatura: 20°C ou 40°C;
• Atende a norma: DIN 4754;
• Óleos: podem ser tanto óleos minerais quanto sintéticos;
• Grelha: Drilled ou Piso Móvel;
• Serpentina: Cilíndrica (em forma de espirais) ou Modular (formada por radiadores).

Além do mais, o Aquecedor de Fluido Térmico da XH MAR Bethlehem é fabricado com paredes membranadas e radiadores modulares em seu interior.

Acoplado em uma fornalha seca composta de refratários, concreto e manta cerâmica, sendo montada sobre um grelhado, modelo Drilled, desenvolvido com tecnologia própria.

Também apresentam um modelo construtivo compacto e bastante robusto que resulta em um equipamento eficiente e acima da média dos modelos encontrados no atual mercado.

Esse equipamento também evita acumulo de cinzas entre as serpentinas, fato esse que evita paradas indesejadas para limpeza.

Entre os combustíveis, esse tipo de aquecedor está preparado para diversas formas de biomassa, como:

Bagaço de Cana; Bambu; Briquete; Capim Elefante; Carvão; Casca de Arroz; Casca de Pinus; Cavaco de Madeira; Lodo Industrial; Maravalha; Moinha de Carvão; Pellets; Palha de Milho; Pó de Carvão; Pó de Serra; Resíduos Agrícolas; Resíduos Florestais e Serragem.

Principais aplicações dos aquecedores de fluido térmico

O aquecedor de fluido térmico fabricado pela XH MAR Bethlehem tem a função de fornecer calor para muitos processos industriais em variados segmentos, como o alimentício, celulose, compensados, madeireiro, químico, têxtil e muitos outros.

Veja quais são os processos industriais em que esse tipo de aquecedor pode ser utilizado:

• Alimentício: em vasos de fervura, desintegração de gorduras, processamento de óleos comestíveis, destilação e fracionamento de ácidos;
•  Borrachas e plásticos: no aquecimento de autoclaves, moldes, prensas e rolos;
• Celulose, papel e papelão: no aquecimento de cilindros de secagem, câmaras, rolos e calandras;
• Compensados: aquecimento de radiadores de prensas;
• Madeireiro: aquecimento de estufas e fornos;
• Química e petroquímica: no aquecimento de agitadores, autoclaves, reatores de resinas, secadores;
• Têxtil: em ramas, na fixação de corantes, plastificação de tecidos, secagem em geral e tratamento de fibras;
• Tratamento térmico e superficial: em banhos aquecidos, fosfatização e revestimentos de superfície.

O aquecedor de fluido térmico também pode ser utilizado em vários outros setores não industriais, como hospitais, lavanderias, usinas de asfalto e pavimentação, além da secagem de massa para sabão e lodo.

Vantagens do aquecedor de fluido térmico da XH MAR Bethlehem

A adoção de um aquecedor de fluido térmico de qualidade, essencialmente aqueles modelos fabricados pela XH MAR Bethlehem trará muitas vantagens à indústria. Dentre as vantagens mais significativas pode-se citar:

• Quando ocorre a manutenção ideal, não há processos de corrosão no equipamento e em suas tubulações;
• Ausência de tubulação de fluido térmico na fornalha ou câmara de combustão;
• Contra fluxo em todo o percurso entre o fluido térmico e os gases da combustão, tendo a saída dos gases abaixo de 200°C na chaminé;
• Extrema precisão na regulagem das temperaturas de controle;
• Apresenta Grelhado Drilled, tecnologia desenvolvida pela XH MAR Bethlehem e que permite uma combustão adequada;
• Baixíssimo custo de manutenção das partes hidráulica e peças fundidas;
• Queima de variados tipos de combustíveis com alto teor de umidade;
• Temperatura do fluido térmico que se mantém homogênea em toda a serpentina.

Sistemas mais utilizados pelos clientes da XH MAR Bethlehem

O aquecedor de fluido térmico é somente uma parte – o coração – de todo um sistema, sendo esse o grande responsável pelo aquecimento dos variados fluidos térmicos que podem ser usados.

Mas é importante saber que existem outros componentes imprescindíveis que contribuem com todo o conjunto. Veja abaixo duas esquematizações dos sistemas mais utilizados pelos clientes da XH MAR Bethehem.

1. Sistema de fluido térmico pressurizado com o tanque de expansão na pressão atmosférica, sendo esse o sistema convencional.

2. Sistema de fluido térmico pressurizado com o tanque de expansão isolado com gás inerte. Nesse sistema há maior vida útil do óleo térmico.

Legenda:

1 – Aquecedor de Fluido Térmico;

2 – Consumidor de Calor (Prensa, rama e outros);

3 – Bombas de Circulação;

4 – Tanque de Expansão;

5 – Tanque de Dreno ou Recebimento;

6 – Tubulação de Expansão;

7 – Tubulação de Descarga ou Transbordo;

8 – Conexão para atmosfera;

9 – Válvula de Segurança do Sistema de Óleo Térmico;

10 – Válvula de Segurança do Tanque de Expansão.

Cuidados importantes que garantem maior segurança no uso do aquecedor de fluido térmico

Os aquecedores de fluido térmico são equipamentos que funcionam sempre sob alta pressão, por isso é essencial que alguns cuidados importantes sejam adotados para garantir a máxima segurança da indústria.

Estes cuidados que todo gestor industrial deve tomar são:

• Não abasteça o sistema com fluido térmico frio com a temperatura de operação acima de 90°C;
• Não reaproveite fluido térmico que apresente suspeita de contaminação por água;
• Nunca efetue tarefas sem instruções de trabalhos determinadas;
• Nunca efetue manutenção em componentes com uma temperatura acima de 60°C;
• Não faça pontes elétricas (jumping) em qualquer componente elétrico, instrumento de controle e segurança.

Cuidados para elevar a vida útil destes equipamentos

Mesmo sendo um equipamento estável e bastante durável, todo aquecedor de fluido térmico passa por inúmeras variações de temperatura durante o ciclo.

Ao longo desse período o fluido sofre degradação por oxidação e/ou craqueamento, reduzindo as taxas de transferência de calor, erosão dos rotores das bombas, entupimento de tubulações, vida útil do fluido térmico.

A oxidação surge principalmente quando existe contaminação por água ou por outro produto ou no fato de não haver uma atmosfera inerte no tanque de expansão (presença de oxigênio), tendo como consequência a formação de um “gel” no fluido térmico, aumentando a viscosidade do mesmo e não havendo redução do ponto de fulgor.

Já o craqueamento surge principalmente devido a um superaquecimento do sistema, gerando uma diminuição da viscosidade e baixando o ponto de fulgor, comprometendo a segurança do sistema.

No craqueamento há aumento do índice de “asfaltenos” que são partículas sólidas que aderem às tubulações do sistema prejudicando a troca térmica, além da vida útil do fluido térmico.

Para evitar tais ocorrências e aumentar a vida útil deste equipamento, recomenda-se fazer a análise do fluido térmico a cada seis meses para verificação do ponto de fulgor, teor de asfaltenos, teor de ferro, viscosidade e demais variáveis.

Quer saber mais? Então leia este texto e veja como funciona um aquecedor de fluido térmico.