Trocador de Calor de Tubos e Conchas com Selo ASME U, Feixe de Tubos TEMA AES para Petróleo Bruto
| Tipo | Descrição | Mnemônico / Conceito Visual | Principais Vantagens | Principais Desvantagens | Melhores Aplicações |
| A | Canal e Tampa Removível | A = Acesso | Mais fácil de limpar ointerior dos tubos. Você só precisa remover a tampa plana sem desconectar a tubulação do lado do tubo. | Mais juntas flangeadas (duas), aumentando o risco potencial de vazamento externo sob alta pressão. Custo de fabricação mais alto. | Serviços comfluidos de lado de tubo altamente incrustantesque requerem limpeza mecânica frequente (escovação). |
| Apresenta duas juntas flangeadas; o cilindro do canal e a tampa plana são independentes. | |||||
| B | Bonnet (Tampa Integral) | B = Bonnet | Menos juntas flangeadas significammelhor desempenho de vedação, menor peso e menor custo. | Para limpar o interior dos tubos, obonnet inteiro deve ser desconectado e removido da tubulação. | Fluidos de lado de tubo limpos, serviços de alta pressão ou aplicações ondelimpeza interna frequente não é necessária. |
| O canal e a tampa são fabricados como uma única peça (cabeça abobadada), deixando apenas uma junta flangeada. | |||||
| C | Canal Integral com Tubosheet | C = Combinado | Elimina a junta flangeada entre o tubosheet e o canal, minimizando os riscos de vazamento externo sob pressão extrema. | Custo mais alto; se o feixe de tubos falhar, ele não pode ser retirado como uma única montagem para substituição completa. | Fluidos de alta pressão, perigosos, letais ou tóxicosonde a limpeza mecânica do lado do tubo ainda é necessária. |
| O canal é soldado ou forjado integralmente com o tubosheet, mas a tampa plana é removível. | |||||
| N | Canal Integral com Tubosheet e Tampa | N = Sem Flanges | Design mais compacto com omenor risco de vazamento externo (próximo de zero). Altamente resistente à pressão extrema. | Escovação mecânica é impossível. Só pode ser limpo usando circulação química (Limpeza Química). | Serviços severamente perigosos, letais, explosivos ou de ultra-alta pressãocom fluidos extremamente limpos. |
| A tampa, o canal e o tubosheet são completamente soldados em uma única estrutura rígida. |
| Tipo | Descrição | Mnemônico / Conceito Visual | Principais Vantagens | Principais Desvantagens | Melhores Aplicações |
| E | Concha de Passagem Única | E = Diário (Padrão) | O design mais clássico, simples eeconômico. Oferece configurações flexíveis de defletores. | Alta queda de pressão (resistência) ao lidar com taxas de fluxo volumétrico massivas ou gases. | A escolha mais comum para transferência de calor geral líquido-líquido com diferenças de temperatura moderadas. |
| Uma entrada e uma saída. O fluido flui ao longo do comprimento da concha guiado por defletores. | |||||
| F | Concha de Duas Passagens com Defletor Longitudinal | F = Flip (Fluxo Dividido) | Força o fluido do lado da concha em duas passagens, alcançandofluxo contra-corrente verdadeiro. Maximiza MTD e eficiência. | O defletor longitudinal interno requer alta precisão de fabricação; risco de desvio/vazamento térmico através do defletor sob diferenciais de alta pressão. | Aplicações que requerem alta eficiência térmica, aproximações de temperatura próximas ou um padrão de fluxo puramente contra-corrente. |
| Apresenta um defletor longitudinal interno que força o fluido a viajar de um lado para o outro. | |||||
| G | Fluxo Dividido | G = Grande Divisão | Divide o fluxo parareduzir significativamente a queda de pressão do lado da concha. Ideal para serviços de mudança de fase. | Estrutura interna e layout de tubulação mais complexos. | Comumente usado pararebatedoresou serviços envolvendo condensação parcial. |
| Entrada central dividida em dois fluxos por um defletor horizontal, saindo nas extremidades. | |||||
| H | Fluxo Duplamente Dividido | H = Enorme Divisão | Oferece umaqueda de pressão ainda menor que a concha G e fornece distribuição de coeficiente de transferência de calor altamente uniforme. | Fabricação complexa e alinhamento de defletores internos, resultando em custos mais altos. | Grandesrebatedoresou processos de evaporação que requerem queda de pressão minimizada. |
| Uma versão aprimorada da concha G, usando múltiplos defletores para dividir o fluxo em quatro correntes. | |||||
| J | Fluxo Dividido | J = Junta (1-entrada/2-saída ou 2-entrada/1-saída) | Reduz a queda de pressão para aproximadamente1/8 de uma concha E, permitindo vazão de gás massiva. | Requer conexões de tubulação em ambas as extremidades da concha, complicando os layouts de tubulação externa. | Resfriamento de gás em grande volume ou condensadores a vácuoonde a queda de pressão deve ser estritamente minimizada. |
| Geralmente entra no centro e sai em ambas as extremidades (formato de T invertido). | |||||
| K | Rebatedor Tipo Kettle | K = Kettle (Concha Ampliada) | Fornece umespaço de separação vapor-líquidointegrado. O vapor sobe suavemente enquanto o líquido é fervido abaixo, evitando o arraste de líquido. | A concha superdimensionada em forma de chaleira é volumosa, consome mais material e é cara. | Rebatedores de torre de destilação, evaporadores e caldeiras de recuperação de calorem plantas químicas. |
| O feixe de tubos fica na seção inferior, enquanto a concha superior apresenta um espaço de vapor ampliado distinto. | |||||
| X | Fluxo Cruzado | X = Cruzado (Fluxo Puramente Cruzado) | O fluido passa reto sem dobrar, resultando emqueda de pressão virtualmente zero (sem resistência de defletor). | Alto risco de vibração de tubo induzida por fluxo; requer uma placa de impacto massiva na entrada. | Condensadores de usinas de grande escala, energia geotérmicaou condensação de gás de ultra-alta velocidade. |
| O fluido entra em toda a extensão superior e sai pela parte inferior, fluindo perpendicularmente sobre os tubos. |
| Tipo | Categoria | Mnemônico / Conceito Visual | Solução de Expansão Térmica | Feixe Removível? | Principais Prós e Contras / Melhores Aplicações |
| L | Tubosheet Fixo | Espelha a Cabeça Frontal 'A' | Design rígido. Se a diferença de temperatura for grande, umjunta de expansão (fole) deve ser adicionada à concha. | Não | Prós: Tampa plana muito fácil de remover e limpar o interior do tubo; econômico. |
| Apresenta uma tampa plana flangeada. O tubosheet é soldado diretamente à concha. | |||||
| M | Tubosheet Fixo | Espelha a Cabeça Frontal 'B' | Design rígido. Requer umajunta de expansão da concha para altos diferenciais de temperatura. | Não | Prós: Menos juntas flangeadas, melhor vedação de alta pressão que o Tipo L. |
| Apresenta um bonnet integral (cabeça abobadada). O tubosheet é soldado à concha. | |||||
| N | Tubosheet Fixo | Espelha a Cabeça Frontal 'N' | Design rígido. Requer umajunta de expansão da concha para altos diferenciais de temperatura. | Não | Prós: Menor peso, risco absolutamente zero de vazamento de flange externo. |
| Completamente soldado em ambas as extremidades; sem flanges de corpo de grande diâmetro. | |||||
| P | Cabeça Flutuante Embalada | P = Embalado (Embalagem Interna) | O tubosheet desliza livremente, absorvendo perfeitamente a expansão térmica. | Sim | Falha Crítica: Degradação da embalagem pode causarintermixagem de fluidos internos (contaminação cruzada)entre os lados do tubo e da concha. |
| O tubosheet traseiro desliza dentro da concha, vedado por um anel de embalagem macio. | |||||
| W | Cabeça Flutuante Embalada | W = Lanterna de Aviso | O tubosheet desliza livremente, absorvendo perfeitamente a expansão térmica. | Sim | Prós: Qualquer vazamento drena através dos orifícios de drenagem, evitando contaminação cruzada interna. |
| O tubosheet desliza, mas apresenta um orifício de drenagem de aviso entre as embalagens do tubo/concha. | |||||
| S | Cabeça Flutuante | S = Anel Dividido | A cabeça traseira flutua livremente dentro da tampa da concha, eliminando o estresse térmico. | Sim | Prós: O cavalo de batalha da refinaria. Permite limpeza mecânica completa do interior e exterior do tubo. |
| A cabeça flutuante clássica. A tampa da cabeça flutuante é fixada ao tubosheet usando um anel de suporte dividido. | |||||
| T | Cabeça Flutuante | T = Extração Total | A cabeça traseira flutua livremente dentro da tampa da concha, eliminando o estresse térmico. | Sim | Prós: Extração mais rápida do feixe; reduz drasticamente o tempo de inatividade de manutenção. |
| O diâmetro da tampa da cabeça flutuante é menor que o diâmetro interno da concha. | |||||
| U | Tubo em U | U = Tubo em U (Curvatura) | A extremidade dobrada fica completamente livre, permitindo expansão térmica sem impedimentos. | Sim | Prós: Elimina metade dos tubosheets, cabeçotes e flanges. Altamente econômico e excepcional para alta pressão. |
| Os tubos dobram 180 graus. Não existe cabeça traseira ou tubosheet traseiro. | (Extração imediata pelo lado frontal) | Contras: Curvas em U não podem ser limpas mecanicamente. O fluido do lado do tubo deve ser extremamente limpo e não incrustante. |
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