Forjamento de aço para placa tubular de trocador de calor
Nos cálculos de projeto para trocadores de calor com placa tubular fixa, se houver uma situação em que a tensão axial do casco, a tensão axial do tubo de troca de calor ou a força de tração entre o tubo de troca de calor e a placa tubular não atendam aos requisitos de resistência (ou estabilidade), torna-se necessário instalar uma junta de expansão. Em alguns casos, após determinar a espessura da placa tubular, a resistência desta pode não ser suficiente sem uma junta de expansão. No entanto, com a adição de uma junta de expansão, a espessura da placa tubular pode então atender aos requisitos. Nesses casos, a decisão de instalar uma junta de expansão deve ser baseada em uma avaliação abrangente do consumo de material, da dificuldade de fabricação, da segurança e dos impactos econômicos.
O tipo de junta de expansão mais comum em trocadores de calor de placas tubulares fixas é a junta de expansão em forma de U, que é compacta, de estrutura simples, possui boas propriedades de compensação e é economicamente viável. Com o aumento do tamanho dos equipamentos químicos e das usinas de energia, os diâmetros das placas tubulares também aumentaram, sendo comuns diâmetros de 4 m a 5 m. Placas tubulares de grandes dimensões são caracterizadas por um grande número de pequenos orifícios profundos e densamente agrupados, com requisitos de alta precisão e limpeza.
As placas tubulares são amplamente utilizadas em indústrias como trocadores de calor de casco e tubo, caldeiras, vasos de pressão, turbinas e grandes sistemas centrais de ar condicionado. Elas são usadas principalmente para suportar e fixar os tubos em recipientes químicos, como trocadores de calor de casco e tubo, vasos de pressão, caldeiras, condensadores, sistemas centrais de ar condicionado, evaporadores e usinas de dessalinização de água do mar. O material metálico das placas tubulares proporciona não apenas alta rigidez, mas também excelentes propriedades de condução de calor.
Durante a fabricação de trocadores de calor de casco e tubos, a soldagem da placa tubular e dos tubos é geralmente feita por soldagem manual com eletrodo revestido, o que leva à presença de defeitos na solda, como depressões, poros e inclusões, bem como distribuição não uniforme das tensões de solda. Em uso, as peças da placa tubular normalmente entram em contato com água de resfriamento industrial, o que pode causar corrosão da placa tubular e das soldas devido a impurezas, sais, gases e microrganismos presentes na água de resfriamento industrial — esse fenômeno é conhecido como corrosão eletroquímica.
Pesquisas indicam que a água industrial, seja doce ou salgada, contém diversos íons e oxigênio dissolvido, sendo que as variações na concentração de íons de cloro e oxigênio desempenham um papel importante na forma da corrosão dos metais. Além disso, a complexidade da estrutura metálica também pode influenciar a morfologia da corrosão. Portanto, os principais tipos de corrosão em placas tubulares e soldas de tubos são a corrosão por pite e a corrosão em frestas.
Espero que esta tradução transmita com precisão as informações técnicas que você forneceu.