Retome o controle

Como seus processos exigem flexibilidade e estabilidade térmica, os trocadores de calor são essenciais para empresas químicas e petroquímicas. Os sistemas de transferência de calor utilizados na indústria química podem ser baseados em diferentes conceitos e tecnologias e utilizam uma ampla gama de fluidos de transferência de calor. A maioria das empresas químicas usará óleos minerais ou água para transportar, dissipar ou trocar calor em seus processos. No entanto, independentemente do fluido térmico em uso, os sistemas de transferência de calor perderão eficiência ao longo dos anos devido à incrustação. A incrustação é o acúmulo de material indesejável, como verniz, lodo, algas, depósitos minerais, sais insolúveis e minerais na superfície interna dos sistemas de transferência de calor. 

Com esse artigo, fornecemos mais informações sobre a incrustação e sugerimos como evitar que esse fenômeno cause perda de eficiência em sistemas de transferência de calor.

Para todos os desafios que os sistemas de transferência de calor podem representar, nós desenvolvemos, como especialistas em tribologia, soluções altamente eficientes que podem ajudar a restaurar a eficiência total dos sistemas de circulação de água e resfriamento.

Independentemente de serem projetados para aquecer ou resfriar processos, a maioria dos sistemas de transferência de calor por circulação de óleo em instalações químicas e petroquímicas ainda usa óleos minerais do grupo I nesta aplicação de alta carga. Os óleos minerais do Grupo I são derivados do petróleo bruto. O processo de refino utiliza um solvente que deixa impurezas e moléculas de hidrocarbonetos de diferentes tamanhos na mistura. Alguns sistemas de transferência de calor podem usar até cem mil litros de óleo como meio de transferência, o que torna os óleos minerais do grupo I com seu preço acessível atraente para empresas químicas.

Na maioria dos casos, os sistemas de transferência de calor estão longe de serem perfeitamente projetados. Na maioria dos sistemas, o óleo está sujeito a um estresse considerável, devido a uma intensa fonte de aquecimento localizada em combinação com baixa velocidade de fluxo. O óleo também pode entrar em contato com o ar no tanque de expansão, fazendo com que este oxide e se degrade mais rapidamente. Os óleos do Grupo I contêm hidrocarbonetos insaturados e componentes asfaltenos que reagem com o oxigênio, provocando degradação em alta temperatura.

Trabalhar com óleos minerais do grupo I nos seus limites de desempenho e vida útil em sistemas de transferência de calor provavelmente levará ao acúmulo de verniz ou carbono em todo o sistema de circulação, o que definitivamente causará incrustações e, com o tempo, afetará a eficiência do sistema. Nós estamos plenamente conscientes dos desafios que os sistemas de transferência de calor podem representar para as empresas químicas e, por isso, desenvolvemos uma ampla gama de produtos e soluções para este tipo de aplicação. Os óleos básicos Grupo II altamente refinados e hidrotratados usados ​​nesses produtos oferecem uma estabilidade muito melhor em altas temperaturas e possibilitam uma vida útil prolongada.

Para processos onde o calor não é tão crítico, ou onde o resfriamento é necessário, a maioria das empresas químicas contará com sistemas de circulação de água. A incrustação também ocorre em sistemas de circulação de água, pois a água industrial não destilada contém sais minerais que podem se unir às superfícies metálicas. A diferença entre os sistemas de circulação de água e óleo é o fator de incrustação, um valor matemático (geralmente referido como Rf ou Rd) que quantifica a resistência hipotética ao fluxo de calor devido ao acúmulo de uma camada nas superfícies internas dos trocadores de calor. É uma relação entre o coeficiente de transferência de um trocador de calor limpo e a mesma unidade após um problema de incrustação ter se estabelecido. Os fatores de incrustação padrão para líquidos e gases comuns são especificados em uma lista formal, facilmente acessível na internet.

Depósitos minerais, geralmente compostos de cálcio e magnésio, afetam a eficiência operacional de compressores de ar, resfriadores, trocadores, bombas de vácuo, caldeiras, torres de resfriamento e outros equipamentos umedecidos com água. Se não for tratado adequadamente, sedimentos, lodo e depósitos minerais na água reciclada levam a uma perda de eficiência e aumentam o consumo de energia. Sistemas com manutenção inadequada também podem abrigar a bactéria legionella, que representa um risco para a saúde de quem trabalha próximo a esses equipamentos. Todos os anos, a indústria química perde bilhões de dólares em receita devido ao tempo de inatividade dos equipamentos e ao aumento do consumo de energia, causado pelo acúmulo de calcário que obstrui os tubos dos equipamentos de produção.