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Como projetar proteção contra congelamento para um sistema de resfriamento a seco

Visualizações: 80     Autor: Editor do site Horário de publicação: 28/09/2026 Origem: Site

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Um refrigerador seco pode funcionar eficientemente durante todo o ano, mas as condições de inverno introduzem um dos riscos mais sérios em qualquer sistema de rejeição de calor à base de água: congelamento.

Quando a água ou uma solução de água-glicol inadequadamente protegida congela dentro de uma serpentina, tubo, válvula ou trocador de calor do resfriador seco, a expansão resultante pode danificar tubos, conexões, coletores e outros componentes. Em casos graves, um único evento de congelamento pode resultar em vazamentos, substituição da bobina, tempo de inatividade prolongado e reparos dispendiosos.

Por esta razão, a proteção contra congelamento não deve ser tratada como um acessório adicionado após a seleção do refrigerador seco.

Deve fazer parte do design do sistema desde o início.

Uma estratégia confiável deve responder a diversas questões:

  • Qual é a temperatura externa mais baixa que o sistema pode experimentar?

  • O refrigerador seco deve continuar operando durante o tempo congelante?

  • O que acontece se a bomba parar?

  • O que acontece durante uma falha de energia?

  • O glicol é aceitável em todo o ciclo do processo?

  • O circuito externo pode ser completamente drenado?

  • A água poderia permanecer presa dentro da serpentina ou da tubulação?

Este guia explica como os engenheiros podem projetar proteção contra congelamento para um sistema de resfriamento a seco e compare as principais estratégias disponíveis.

Por que a proteção contra congelamento é importante em um sistema de resfriamento a seco

Refrigerador seco tipo V

Um refrigerador seco normalmente contém uma bobina de tubo aletado instalada ao ar livre.

Água ou uma solução de água-glicol circula através da serpentina enquanto os ventiladores axiais movem o ar ambiente através das aletas.

Durante a operação normal, esse arranjo é simples e confiável.

O risco aparece quando a temperatura do fluido cai em direção ao seu ponto de congelamento.

A água pura se expande à medida que congela. Se a água ficar presa dentro de um tubo rígido, coletor, válvula ou passagem do trocador de calor, a formação de gelo suficiente pode criar pressão interna prejudicial.

As partes expostas de um sistema de resfriamento a seco podem incluir:

  • bobinas aletadas;

  • cabeçalhos;

  • tubulação de abastecimento e retorno;

  • válvulas;

  • bombas;

  • filtros;

  • sensores;

  • vasos de expansão;

  • trocadores de calor a placas;

  • linhas de drenagem.

A proteção contra congelamento, portanto, precisa cobrir todo o circuito hidráulico exposto , e não apenas a serpentina do resfriador seco.

Comece com a temperatura mais baixa possível

A primeira entrada do projeto deve ser a temperatura mais baixa que o circuito externo poderia experimentar de forma realista.

Esta não deve ser simplesmente a temperatura média anual no inverno.

Os engenheiros devem considerar:

  • temperatura ambiente mínima histórica;

  • temperatura mínima de concepção do projeto;

  • temperatura noturna;

  • exposição ao vento;

  • períodos de desligamento de equipamentos;

  • falhas prolongadas de energia;

  • temperaturas durante a manutenção;

  • eventos inesperados de clima frio.

Um sistema de resfriamento operando normalmente pode conter fluido quente e parecer ter pouco risco de congelamento.

Mas se a circulação parar repentinamente às 2h00 durante uma queda de energia, uma bobina externa pode aproximar-se gradualmente da temperatura ambiente.

Isso pode representar a verdadeira condição do pior caso.

Temperatura de projeto versus temperatura normal de operação

Considere um refrigerador seco que normalmente opera com:

  • temperatura de entrada do fluido: 35°C

  • temperatura de saída do fluido: 30°C

  • ambiente normal de inverno: 0°C

Seria incorreto concluir que a proteção contra congelamento é desnecessária porque o fluido operacional está muito acima do ponto de congelamento.

Se o site puder alcançar:

−20ºC

e uma queda de energia interrompe a bomba por várias horas, o fluido estagnado dentro da bobina externa pode eventualmente esfriar até essa temperatura.

A proteção contra congelamento deve, portanto, considerar a condição mais confiável do sistema , e não apenas a temperatura do fluido enquanto o sistema está funcionando.

Proteção contra congelamento e proteção contra explosão não são iguais

Esta distinção é importante ao selecionar o glicol.

Proteção contra congelamento

A proteção contra congelamento significa que o fluido permanece suficientemente líquido para que cristais de gelo não se formem acima da temperatura projetada selecionada.

Esta abordagem é apropriada quando:

  • o sistema deve continuar circulando em baixa temperatura;

  • cristais de gelo podem obstruir pequenas passagens;

  • as bombas precisam ser reiniciadas durante o tempo frio;

  • a confiabilidade do processo exige que o fluido permaneça totalmente bombeável.

A Trane descreve a proteção contra congelamento como apropriada onde a formação de gelo não pode ser tolerada e onde o sistema deve permanecer operacional durante condições de clima frio.

Proteção contra explosão

A proteção contra explosão tem um objetivo diferente.

Algumas misturas de glicol-água podem começar a formar cristais de gelo abaixo do seu ponto de congelamento sem se tornarem imediatamente um bloco sólido.

À medida que a água congela primeiro, o líquido restante fica mais concentrado com glicol.

Se existir volume de expansão suficiente, o sistema poderá tolerar esta condição parcialmente congelada sem estourar.

A proteção contra ruptura, portanto, concentra-se na prevenção de danos mecânicos , em vez de manter a solução completamente livre de gelo.

Esta estratégia pode ser aplicável a determinados sistemas que permanecem fechados durante o inverno, mas não deve ser adotada automaticamente nos casos em que as bombas devem ser acionadas ou onde os canais restritos não toleram a formação de lama.

Quatro estratégias principais de proteção contra congelamento

Para a maioria dos sistemas de resfriamento a seco, a proteção contra congelamento é baseada em uma ou mais destas abordagens:

  1. Anticongelante glicol

  2. Circulação contínua

  3. Design de drenagem ou drenagem

  4. Aquecimento e controle ativos

O sistema mais confiável pode combinar vários deles.

1. Proteção contra congelamento à base de glicol

Usar uma solução de glicol-água é um dos métodos mais comuns para proteger circuitos externos de refrigeradores secos.

Dois fluidos comumente usados ​​são:

  • etilenoglicol ou EG;

  • propilenoglicol ou PG.

Ambos diminuem o ponto de congelamento da água.

Contudo, a selecção do glicol não deve basear-se apenas no ponto de congelação.

Etilenoglicol vs. Propilenoglicol

Comparado ao propilenoglicol, o etilenoglicol geralmente possui melhores propriedades térmicas e fluidas com o mesmo nível de proteção anticongelante.

A Dow Corporation ressalta que a viscosidade das soluções de etilenoglicol é normalmente mais baixa, o que permite melhor transferência de calor e desempenho de bombeamento em muitas aplicações.

Quando é necessária menor toxicidade, o propilenoglicol é frequentemente preferido.

A escolha correta depende de:

  • aplicativo;

  • requisitos ambientais;

  • regulamentos locais;

  • risco de contaminação do processo;

  • recomendações de fornecedores de fluidos;

  • requisitos de desempenho térmico.

Quanto glicol deve ser usado?

Não existe uma concentração universal correta para todos os refrigeradores secos.

A concentração necessária depende principalmente de:

  • tipo glicol;

  • temperatura mais baixa esperada;

  • se é necessária proteção contra congelamento ou explosão;

  • dados de fornecedores de fluidos;

  • bombeabilidade necessária.

Por exemplo, a Dow recomenda selecionar a proteção contra congelamento abaixo da temperatura operacional mais baixa prevista e indica uma margem típica de projeto de cerca de 3°C/5°F abaixo da condição mínima prevista.

O princípio importante é:

Não selecione a concentração de glicol a partir de uma regra genérica como “use sempre 30%.”.

Use os dados reais de concentração versus temperatura do fabricante.

Mais glicol nem sempre é melhor

Adicionar mais glicol melhora a proteção contra baixas temperaturas, mas também altera as propriedades térmicas do fluido.

Maior concentração de glicol geralmente significa:

  • maior viscosidade;

  • densidade diferente;

  • menor desempenho efetivo de transferência de calor em comparação com a água;

  • maior resistência hidráulica;

  • maiores requisitos de bombeamento.

A Dow observa especificamente que o aumento da concentração de propilenoglicol melhora a proteção contra congelamento, mas também pode aumentar a viscosidade e a energia de bombeamento necessária.

Portanto:

A concentração ideal de glicol é geralmente a concentração mais baixa que satisfaz com segurança o nível de proteção exigido e os requisitos do fornecedor de fluido.

O refrigerador seco também deve ser selecionado termicamente usando a concentração real de glicol em vez das propriedades da água.

2. Circulação Contínua de Fluidos

Outro método é manter o fluido quente circulando continuamente pelo circuito externo.

Se o fluido circulante permanecer seguramente acima do ponto de congelamento, a serpentina e a tubulação do resfriador seco poderão ser protegidas.

Esta estratégia pode funcionar em sistemas onde:

  • o calor está continuamente disponível;

  • as bombas têm alta confiabilidade;

  • a operação no inverno é contínua;

  • a fonte de alimentação é altamente confiável.

Contudo, a circulação por si só raramente deve ser a única estratégia de proteção sem avaliar as condições de falha.

O que acontece se a bomba parar?

Este é o ponto fraco da proteção apenas à circulação.

Durante um desligamento da bomba ou queda de energia:

fluxo = zero

A bobina externa começa então a perder calor para o ar circundante.

Eventualmente, a água retida pode atingir a temperatura de congelamento.

Portanto, os engenheiros deveriam perguntar:

Se a circulação parar durante a noite mais fria do ano, por quanto tempo o sistema poderá permanecer seguro?

Se não houver uma resposta aceitável, será necessária proteção de backup.

Bombas Redundantes

Instalações críticas podem usar:

  • bombas de serviço/reserva;

  • troca automática de bombas;

  • energia de emergência;

  • alarmes de baixo fluxo.

Estas medidas melhoram a confiabilidade, mas ainda não eliminam todos os cenários de congelamento.

Por exemplo, uma falha elétrica comum poderia desativar ambas as bombas.

A proteção contra congelamento deve, portanto, considerar as falhas de modo comum e não apenas as falhas de equipamentos individuais.

3. Proteção contra congelamento e drenagem

Se o circuito externo puder ser completamente esvaziado quando o sistema parar, a água não poderá congelar dentro dos componentes drenados.

Isto pode reduzir ou eliminar a necessidade de altas concentrações de glicol.

No entanto, a palavra-chave é:

completamente.

Um sistema que é teoricamente drenável, mas deixa água presa em pontos baixos, ainda pode congelar.

Requisitos para um sistema de refrigerador seco drenável

Um sistema de drenagem confiável deve considerar:

  • orientação da bobina;

  • encostas de tubos;

  • pontos de drenagem;

  • aberturas de ponto alto;

  • arranjo de válvula;

  • geometria do cabeçalho;

  • armadilhas de ponto baixo.

Toda a água deve ter um caminho livre para drenar.

Por que a água retida é perigosa

Os possíveis locais de captura incluem:

  • tubos horizontais;

  • cabeçalhos;

  • válvulas;

  • filtros;

  • mangueiras flexíveis;

  • quedas de tubulação;

  • trocadores de calor;

  • carcaças da bomba.

Mesmo um pequeno volume isolado pode congelar e expandir.

A documentação da Trane alerta especificamente que a água pode permanecer presa nas passagens do trocador de calor e deve ser completamente removida quando a drenagem for utilizada para proteção no inverno.

Portanto, a simples instalação de uma válvula de drenagem na parte inferior de um sistema não cria automaticamente um projeto de drenagem seguro contra congelamento.

4. Controles ativos de aquecimento e congelamento

O calor também pode ser usado para evitar que a água exposta atinja a temperatura de congelamento.

Os métodos possíveis incluem:

  • traceamento térmico elétrico;

  • aquecedores de tubos;

  • aquecedores de imersão;

  • aquecedores de gabinete;

  • salas de bombas aquecidas.

A Trane identifica a adição de calor como uma das abordagens básicas para manter equipamentos que contêm água acima das condições de congelamento.

Rastreamento térmico

O traceamento térmico é comumente aplicado a:

  • tubos;

  • válvulas;

  • drenos;

  • instrumentos;

  • carcaças da bomba.

Pode ser particularmente útil onde a drenagem completa é impossível.

No entanto, o próprio traceamento térmico requer:

  • energia elétrica;

  • controles;

  • isolamento;

  • inspeção;

  • manutenção.

Uma falha no circuito de traceamento térmico pode criar um risco oculto de congelamento.

Os controles fazem parte da proteção contra congelamento

O projeto mecânico por si só não é suficiente.

O sistema de controle deve reconhecer quando as condições de congelamento estão se aproximando.

Variáveis ​​importantes podem incluir:

  • temperatura do ar ambiente;

  • entrando na temperatura do fluido;

  • temperatura do fluido de saída;

  • estado do fluxo;

  • operação da bomba;

  • configurações de concentração de glicol.

A documentação da Carrier, por exemplo, enfatiza a detecção de temperatura do ar externo e do circuito de água, bem como as configurações de anticongelante em sistemas associados à operação de refrigerador a seco.

Alarme de baixa temperatura

Um alarme de baixa temperatura pode alertar os operadores antes que o congelamento se torne crítico.

Dependendo do design do sistema, um alarme poderá disparar:

  • desligamento do ventilador;

  • inicialização da bomba;

  • operação da válvula de desvio;

  • aquecimento de reserva;

  • notificação de emergência.

Arranque Automático da Bomba

Quando a temperatura cai para o valor mínimo predeterminado, o controlador pode iniciar automaticamente a circulação.

Isto pode transferir o fluido mais quente do circuito interno através do circuito externo exposto.

No entanto, esta estratégia também depende da disponibilidade da fonte de alimentação e das bombas.

Desligamento do ventilador

Um ventilador mais frio acelera a rejeição de calor.

Durante condições ambientais extremamente frias, a operação de todos os ventiladores pode resfriar demais o fluido.

O escalonamento do ventilador ou o controle de velocidade variável podem reduzir a capacidade de resfriamento à medida que a temperatura cai.

A lógica possível pode incluir:

Carga alta → operação total do ventilador

Ambiente mais baixo → velocidade reduzida do ventilador

Ambiente muito baixo → ventiladores pararam

enquanto a circulação continua.

Isso ajuda a evitar o resfriamento excessivo e economiza energia do ventilador.

Controle de desvio

Um arranjo de bypass pode reduzir ou interromper o fluxo através do refrigerador seco quando não for necessária rejeição adicional de calor.

Um conceito típico pode envolver:

Loop de Processo → Válvula de Três Vias → Dry Cooler / Bypass → Retorno

No entanto, ignorar a bobina não a protege automaticamente.

Se a água permanecer dentro de uma serpentina externa isolada, ela ainda poderá congelar.

A seção isolada deve, portanto, permanecer protegida com glicol, aquecida, circulada ou totalmente drenada.

Considere a falha de energia como uma condição de projeto

Uma das melhores questões durante o projeto de proteção contra congelamento é:

O que acontece se a energia elétrica for perdida na temperatura externa mínima projetada?

A falha de energia pode desativar:

  • bombas de circulação;

  • rastreamento térmico;

  • válvulas de controle;

  • controles do ventilador;

  • aquecedores elétricos.

Um sistema que depende inteiramente de equipamento ativo pode, portanto, perder toda a proteção simultaneamente.

Para instalações críticas, os engenheiros podem considerar:

  • geradores de emergência;

  • Controles suportados por UPS;

  • proteção passiva de glicol;

  • design de drenagem;

  • aquecimento redundante.

A proteção passiva é particularmente valiosa porque não depende da resposta correta dos controles.

O glicol é necessário em todo o sistema?

Nem sempre.

Usar glicol em um grande circuito de resfriamento pode criar penalidades em:

  • transferência de calor;

  • bombeamento de energia;

  • custo de fluido;

  • manutenção.

Uma alternativa é isolar o circuito externo exposto.

Loop de glicol separado com trocador de calor

Um arranjo comum é:

Loop de água interno

↓

Trocador de calor de placas

↓

Loop de glicol ao ar livre

↓

Resfriador a seco

Apenas o circuito externo contém glicol.

O circuito de processo interno pode continuar usando água.

A Trane descreve esta abordagem como uma opção quando o glicol é indesejável no sistema completo, usando um trocador de calor de isolamento e um circuito de bombeamento local para confinar o glicol à porção externa.

Vantagens

Os benefícios potenciais incluem:

  • menor volume de glicol;

  • custo reduzido de glicol;

  • menores penalidades de bombeamento na malha primária;

  • gerenciamento de fluidos mais fácil;

  • separação clara entre circuitos internos e externos.

Compensações

No entanto, o trocador de calor a placas apresenta:

  • temperatura de aproximação adicional;

  • queda de pressão;

  • requisitos da bomba;

  • custo do equipamento.

A diferença extra de temperatura deve ser considerada ao dimensionar o refrigerador seco.

Não se esqueça do tanque de expansão

A concentração de glicol afeta mais do que o ponto de congelamento.

O tanque de expansão do sistema deve acomodar alterações no volume do fluido conforme a temperatura muda.

O projeto deve considerar:

  • volume total do sistema;

  • temperatura mínima do fluido;

  • temperatura máxima do fluido;

  • concentração de glicol;

  • pressão do sistema.

Se a proteção contra ruptura permitir a formação parcial de gelo, a capacidade de expansão torna-se ainda mais importante.

Proteja a bomba e outros componentes

Os designers às vezes se concentram inteiramente na bobina.

Mas a bobina é apenas um componente exposto.

Uma revisão completa do congelamento deve incluir:

Bombas

Verifique a localização da bomba e se pode permanecer água estagnada dentro da carcaça.

Válvulas

Os corpos das válvulas podem conter fluido retido.

Filtros

Os filtros geralmente criam pontos baixos onde a água permanece.

Sensores

Pequenos bolsões de sensores ou linhas de impulso podem ser vulneráveis.

Tubulação de Expansão

Linhas de pequeno diâmetro podem congelar rapidamente.

Trocadores de calor de placas

Passagens estreitas podem reter água e não drenar completamente.

Linhas de drenagem

Um dreno congelado pode impedir o esvaziamento do sistema quando a proteção é necessária.

O isolamento ajuda – mas não é proteção contra congelamento por si só

O isolamento retarda a perda de calor.

Não gera calor.

Se a temperatura ambiente permanecer abaixo de zero por tempo suficiente, a água estagnada isolada acabará por se aproximar da temperatura ambiente.

Portanto, o isolamento deve normalmente ser considerado uma medida de apoio e não o principal mecanismo de proteção contra congelamento.

O mesmo princípio se aplica à proteção contra vento.

Pode reduzir a perda de calor, mas não pode garantir proteção indefinidamente.

Projetando proteção contra congelamento para diferentes modos de operação

Um projeto robusto deve considerar mais do que a operação normal.

Modo 1: Operação normal de inverno

O sistema é:

  • alimentado;

  • circulando;

  • controlado automaticamente.

A proteção contra congelamento pode depender principalmente do glicol ou da circulação controlada de fluidos.

Modo 2: Espera

O refrigerador seco não rejeita calor, mas permanece cheio.

A proteção pode exigir:

  • glicol;

  • circulação mínima;

  • aquecedores;

  • drenagem automática.

Modo 3: Desligamento Planejado

Se o sistema permanecer off-line por um longo período de inverno, os engenheiros poderão escolher:

  • drenagem completa;

  • proteção de glicol;

  • aquecimento controlado.

Modo 4: Falha de energia não planejada

Esta condição merece atenção especial.

O sistema pode perder:

  • bombas;

  • controlar;

  • aquecimento.

A proteção passiva, como anticongelante adequadamente selecionado ou drenagem completa, torna-se especialmente valiosa.

Exemplo de projeto de proteção contra congelamento

Considere um refrigerador a seco atendendo a um processo industrial.

Condições do Projeto

  • Serviço de resfriamento: 500 kW

  • Fornecimento de fluido para refrigerador seco: 40°C

  • Retorno de fluido: 35°C

  • Ambiente de design de verão: 32°C

  • Mínimo de projeto de inverno: −18°C

  • Instalação externa

  • Operação necessária durante todo o ano

Dado que o sistema deve continuar a funcionar durante o inverno, não seria prático depender apenas da drenagem.

Um conceito possível é:

Ciclo de água de processo

↓

Trocador de calor de placas

↓

Loop de glicol protegido

↓

Bombear

↓

Resfriador a seco

↓

Retornar ao trocador de calor de placas

O circuito externo pode usar glicol inibido selecionado de acordo com os dados de proteção contra congelamento do fabricante do glicol para a temperatura mínima exigida.

A sequência de controle pode incluir:

  1. Controle do ventilador de velocidade variável durante a operação normal.

  2. Velocidade reduzida do ventilador à medida que a temperatura ambiente cai.

  3. Os ventiladores param quando o resfriamento adicional é desnecessário.

  4. Circulação da bomba mantida conforme necessário.

  5. Alarme de baixa temperatura do fluido.

  6. Lógica de operação de emergência.

  7. A proteção permanece adequada durante uma interrupção de energia porque o próprio fluido externo é protegido contra congelamento.

A percentagem final de glicol deve ser determinada a partir dos dados do fabricante do fluido selecionado, em vez de ser assumida a partir deste exemplo.

Como o glicol afeta o dimensionamento do refrigerador seco

Um erro comum é:

Selecione refrigerador seco usando água → Adicione glicol mais tarde.

Isso pode produzir uma seleção imprecisa.

O glicol afeta:

  • calor específico;

  • condutividade térmica;

  • viscosidade;

  • densidade;

  • Número de Reynolds;

  • queda de pressão.

Portanto o fabricante deve saber:

tipo de glicol + concentração

antes da seleção final do refrigerador seco.

O aumento da concentração de glicol pode exigir:

  • maior fluxo;

  • mais área de superfície;

  • tamanhos diferentes de bombas;

  • cálculos revisados ​​de queda de pressão.

Erros comuns de projeto de proteção contra congelamento

Erro 1: selecionar glicol a partir da temperatura média do inverno

O projeto deve ser baseado em condições mínimas confiáveis ​​e não em condições meteorológicas médias.

Erro 2: presumir que 20% ou 30% de glicol é sempre suficiente

Os pontos de congelamento diferem de acordo com:

  • tipo glicol;

  • concentração;

  • formulação do produto.

Sempre use dados do fabricante do fluido.

Erro 3: Adicionar glicol após selecionar o Dry Cooler

Os cálculos térmicos e hidráulicos devem utilizar a mistura real.

Erro 4: Depender apenas da circulação da bomba

A falha da bomba ou de energia pode remover a proteção.

Erro 5: presumir que a bobina pode drenar totalmente

A geometria interna pode reter água.

A drenagem deve ser verificada.

Erro 6: Proteger a bobina, mas ignorar tubulações e válvulas

O sistema é tão resistente ao congelamento quanto o seu componente cheio de fluido mais vulnerável.

Erro 7: Usar Glicol em Excesso

Mais anticongelante não significa automaticamente um melhor design do sistema.

Uma viscosidade mais alta pode aumentar a energia de bombeamento e reduzir o desempenho térmico.

Guia de decisão sobre proteção contra congelamento

Condição do sistema

Estratégia típica para avaliar

Operação durante todo o ano abaixo de 0°C

Glicol + controles

Sistema somente de água

Circulação + aquecimento e/ou drenagem confiável

Longo desligamento no inverno

Drenagem completa ou glicol

Resfriamento de processos críticos

Glicol + redundância + controles

Glicol indesejável na alça primária

Loop de glicol externo separado

Falhas de energia frequentes

Proteção passiva fortemente preferida

Temperatura ambiente muito baixa

A concentração de glicol e a bombeabilidade requerem verificação cuidadosa

Esta tabela deve ser usada como uma estrutura de projeto e não como um substituto para a engenharia específica do projeto.

Quais informações devem ser enviadas ao fabricante do Dry Cooler?

Para uma seleção confiável de inverno, os engenheiros devem fornecer:

Dados térmicos

  • capacidade de refrigeração necessária;

  • entrando na temperatura do fluido;

  • temperatura do fluido de saída;

  • taxa de fluxo de fluido.

Dados fluidos

  • água ou glicol;

  • etilenoglicol ou propilenoglicol;

  • concentração de glicol.

Condições de verão

  • temperatura ambiente máxima de projeto;

  • desempenho de verão necessário.

Condições de inverno

  • temperatura ambiente mínima de projeto;

  • se o resfriamento no inverno é necessário;

  • estratégia de desligamento.

Requisitos elétricos e de controle

  • tensão;

  • freqüência;

  • requisitos de controle de velocidade variável;

  • interface do sistema de controle.

Informações de instalação

  • instalação externa ou interna;

  • comprimento da tubulação exposta;

  • elevação da instalação;

  • espaçamento de equipamentos;

  • exposição ao vento.

A estratégia de proteção contra congelamento e a seleção do refrigerador seco podem então ser avaliadas em conjunto.

Aidear Dry Cooler Design para aplicações em climas frios

Para projetos de clima frio, a seleção do refrigerador seco deve considerar mais do que a capacidade nominal de resfriamento.

Aidear pode configurar sistemas de resfriamento a seco de acordo com os requisitos operacionais do projeto, incluindo:

  • rejeição de calor projetada;

  • temperatura de entrada e saída do fluido;

  • tipo e concentração de glicol;

  • temperatura ambiente mínima no inverno;

  • temperatura projetada no verão;

  • arranjo de ventilador necessário;

  • controle de velocidade variável;

  • requisitos de material de bobina e revestimento;

  • restrições do local.

Quando solicitando um refrigerador seco para um clima congelante, forneça a temperatura máxima projetada no verão e a temperatura mínima projetada no inverno.

O primeiro determina se o sistema pode rejeitar calor suficiente durante o tempo quente.

A segunda ajuda a determinar como o circuito hidráulico externo deve ser protegido durante o inverno.

Lista de verificação de engenharia para proteção contra congelamento em refrigeradores secos

Antes de finalizar o sistema, verifique:

  1. Qual é a temperatura ambiente mínima de projeto?

  2. O refrigerador seco deve operar nessa condição?

  3. Qual fluido é usado?

  4. Qual é o tipo e concentração de glicol?

  5. É necessária proteção contra congelamento ou proteção contra explosão?

  6. A concentração de glicol foi verificada em relação aos dados do fornecedor?

  7. O refrigerador seco foi selecionado usando as propriedades reais do glicol?

  8. O que acontece se a bomba de circulação falhar?

  9. O que acontece se a energia do site falhar?

  10. A bobina pode realmente drenar completamente?

  11. As válvulas, filtros e pontos baixos estão protegidos?

  12. Os tubos expostos são isolados e/ou traçados termicamente quando necessário?

  13. São fornecidos alarmes de baixa temperatura?

  14. Os ventiladores podem diminuir ou parar durante o tempo muito frio?

  15. Existe uma estratégia emergencial de proteção contra congelamento?

Se várias destas questões não tiverem respostas claras, o projeto de proteção contra congelamento provavelmente precisará de uma revisão mais aprofundada.

Conclusão final

A proteção confiável contra congelamento do refrigerador a seco não é obtida simplesmente adicionando uma quantidade arbitrária de glicol.

Requer que os engenheiros avaliem:

  • *Temperatura ambiente mínima

  • Propriedades de Fluidos

  • Modo de operação

  • Falha na bomba

  • Falha de energia

  • Drenabilidade

  • Estratégia de Controle**

Para muitos sistemas durante todo o ano, uma solução de glicol inibido adequadamente selecionada fornece uma das formas mais robustas de proteção passiva.

Para sistemas onde o glicol é indesejável, alternativas como um circuito externo separado de glicol, um arranjo confiável de retorno de drenagem, circulação contínua ou aquecimento ativo podem ser consideradas.

O princípio mais importante é:

Projete proteção contra congelamento em torno da pior condição confiável – não apenas na operação normal.

Um refrigerador seco pode operar normalmente por milhares de horas, mas podem ocorrer danos por congelamento durante apenas um desligamento desprotegido no inverno.

O planejamento para essa condição durante o projeto inicial do sistema pode melhorar significativamente a confiabilidade e reduzir o risco de danos dispendiosos ao equipamento.

Precisa de um refrigerador seco para um projeto de clima frio?

Fornecer:

  • capacidade de refrigeração necessária;

  • temperaturas de entrada e saída de fluidos;

  • tipo de fluido;

  • concentração de glicol;

  • temperatura ambiente máxima no verão;

  • temperatura ambiente mínima no inverno;

  • local de instalação.

Aidear pode usar essas condições operacionais como base para selecionar e configurar um refrigerador seco para o ambiente de projeto pretendido.

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