Chiller com trocador de calor casca e tubo

[Leonardo Amorim]

Pessoal, boa noite.

Hoje durante o teste da câmara externa apareceram 2 vazamentos gigantes, em dois pontos que estavam colados. Tentei desmontar e acabei quebrando dois tês de redução de 75 para 50 mm. Que raiva .
Já é a segunda vez que vou ter que desmontar tudo. Vou tentar achar outro tipo de conexão de PVC.
Alguém sugere alguma coisa?

Até mais.

[Leonardo Amorim]

Pessoal, boa tarde.

Dei uma pesquisada aqui e resolvi utilizar tubos e conexões soldáveis de 85 mm (aqueles marrons, utilizados em redes de água limpa), para substituir os tubos e conexões de 75 mm (aqueles brancos, utilizados em redes de esgoto).

Descobri (da pior forma...) que os tubos brancos não suportam pressão constante, pois a sua parede é fina e feita para se deformar, suportando os golpes esporádicos de pressão. Além disso a vedação é feita pelos anéis de borracha, que são flexíveis.

Os tubos para água limpa têm a parede mais grossa, e a vedação é feita pela cola de tubos. Dessa forma o sistema fica mais rígido, portanto não se deforma e não vaza.

Vou tentar comprar o material amanha de tarde.

Até mais.

[Leonardo Amorim]

Pessoal, boa noite.

Terminei de colar as conexões de 85 mm, contei com a ajuda e os recursos da oficina mecânica do pai do meu amigo Erick. O trocador de calor ficou muito bruto!!! Tivemos que usar uma prensa hidráulica para encaixar e colar as conexões. Vou esperar a cola secar até amanha e começar o teste de vazamentos. Durante os testes vou tirar algumas fotos para colocar aqui no forum.

Até amanha.

[Leonardo Amorim]

Pessoal, boa tarde.

Infelizmente o trocador vazou de novo... Estou errando alguma coisa na hora da colagem dos tubos. Vou pensar em uma solução e quando começar a executar posto mais fotos.

Até mais.

[Marcio Gielfi]

Estou errando alguma coisa na hora da colagem dos tubos. Vou pensar em uma solução e quando começar a executar posto mais fotos.

Até mais.

Estranhei voce ter dito que precisou usar uma prensa hidráulica para encaixar as conexões, tem algo errado.

Na parte de colar não tem muito segredo, primeiro voce lixa o cano cerca de 3 cm com lixa 100 para tirar bem a camada superficial e deixar bem rugoso.

Depois com um pano úmido voce limpa tanto a parte do cano lixada bem como a parte interna da conexão que voce vai colar para ter certeza que não fica poeira e rebarbas de nada.

Depois passa um pano seco limpo para secar bem as partes a ser coladas.

Depois lambuza tanto o cano como a parte interna da conexão a ser colada, a própria cola vai ajudar as duas partes se unirem sem muito pressão. Eu uso o pote de cola que já vem com um pincel, bem mais fácil de passar cola na volta toda dos tubos e conexões.

Não remova o excesso que fica para fora do cano, isso também ajuda a vedar bem a conexão.

[Fernando Afonso]

Em qual parte que deu vazamento??

[Leonardo Amorim]

Pessoal, bom dia.

Marcio, fiz exatamente como você descreveu. Usei a prensa porque as conexões de 85 mm são muito grandes e estava ficando muito pesado para encaixá-las até o final. Tentei montar manualmente um Tê em um pedaço de tubo e ela parou no meio do caminho. Com muito custo consegui desmontar esse primeiro conjunto, lixei tudo, usei a cola de potinho com pincel, e fiz o fechamento utilizando a prensa. Sinceramente não esperava que vazasse.

Fernando, vazou em 3 pontos, 2 nas junções entre 2 tês de 85 mm (com perda de água fria para fora do trocador), e 1 vazamento de água salgada para o compartimento de água fria.

Já estou formulando uma nova proposta. Daqui a uns dias começo a postar as fotos.

[Leonardo Amorim]

Pessoal, boa tarde.

Finalmente acho que cheguei em uma solução para o meu trocador de calor casca e tubo . Desmontei tudo, peguei os segmentos de tubo de titânio, joelhos soldáveis de 1", e colei com araldite fazendo um zig-zag. Testei o zig-zag com água doce durante 3 dias com uma bomba mais forte do que a que será utilizada, e não ocorreram vazamentos. Coloquei essa "serpentina" de titânio/PVC dentro de uma caixa de vidro com repartições internas, de forma que cada um dos 4 tubos de titânio fique em uma repartição de vidro.

Dessa forma a água fria irá passar dentro da caixa de vidro e por fora dos tubos de titânio, trocando calor com a água "quente" vinda do reef, que vai passar dentro dos tubos de titânio. Estou no 2° dia de testes com água doce passando na caixa de vidro, sem vazamentos até agora.

Assim que chegar em casa vou tirar algumas fotos para colocar aqui no fórum. Vocês verão que ficou muito compacto, é sem dúvida a melhor opção que testei até agora. Assim que terminar os testes de vazamento vou começar a montar o sistema de refrigeração.

Até mais.

[Leonardo Amorim]

Pessoal, bom dia.

Como eu prometi ontem, seguem as fotos do trocador de calor casca e tubo, ainda sem vazamentos .



Desculpem a qualidade das fotos, foram tiradas do meu celular que já é um jovem senhor de 5 anos de idade... Enfim, a água fria do sistema de refrigeração entra por uma dessas conexões laterais, passa pelo labirinto e sai na outra conexão lateral. A água do reef passa por dentro do tubo de titânio.



A foto abaixo mostra o detalhe do teste. Coloquei água doce para circular pelo labirinto. Quando estiver pronto o trocador ficará deitado, com uma das conexões laterais virada para baixo (que será ligada na bomba de água fria) e a outra conexão lateral virada para cima (será o retorno para o tanque de água fria). Dessa forma eu garanto que os tubos de titânio ficarão mergulhados na água fria durante o funcionamento do chiller. Quando a água do reef atingir a temperatura setada no COEL, a bomba de água fria irá se desligar e a água dentro do trocador vai descer por gravidade. Dessa forma a água do reef não continuará se resfriando com o chiller desligado.



As fotos abaixo mostram o detalhe da entrada de água fria e a colagem dos joelhos de 1" de PVC soldáveis nos tubos de titânio, com araldite.




Esse final de semana vou fixar o trocador na base que eu já fiz e fazer um teste de refrigeração da água do reef. Como ainda não tenho o sistema de refrigeração, vou colocar um saco de cubos de gelo dentro do meu tanque de água fria e colocar o trocador para funcionar resfriando o reef.

Até mais.

[Leonardo Amorim]

Pessoal, boa noite.

Desculpem o longo período de silêncio... Estava atuando em outras frentes de trabalho. Ontem levei meu trocador de calor em uma casa de refrigeração para montar o restante do sistema (Compressor, condensador, filtro secador, capilar, termostato e serpentina de inox). Vou pegar amanha de noite. Só está faltando o chiller para eu começar a colocar os peixes no meu reef
Amanha atualizo o tópico com fotos e o teste final.

Abraços.

[Leonardo Amorim]

Pessoal, bom dia.

Finalmente meu chiller com trocador casca e tubo ficou pronto .
Montei ele no reef ontem à noite, por volta das 22:00, estava marcando 27,5°C, e a temperatura caiu 0,8 °C em menos de 1 hora. Hoje pela manha a temperatura do reef já estava estabilizada em 26,2°C. Regulei o COEL para controlar a temperatura entre 25,8 e 26,2 °C.
Seguem fotos da montagem:
Visão geral


Sistema de refrigeração - Compressor de 1/3 hp


Trocador de calor casca e tubo (entrada e saída da água do reef são essas conexões brancas) e serpentina de inox para gelar a água que passa por fora do trocador de calor.


Gelo formado na serpentina de inox durante o teste



Caixa plástica onde a serpentina ficará mergulhada


Para quem não entendeu como o sistema irá funcionar, segue explicação:

1 - Quando o COEL marcar mais de 26,2°C, o sistema de refrigeração vai resfriar a água que fica dentro da caixa plástica.
2 - Ao mesmo tempo uma bomba vai levar essa água fria para o lado externo do trocador de calor casca e tubo.
3 - Água do reef passa pelo lado interno do trocador casca e tubo, saindo do SUMP e indo direto para o reef. Essa bomba tem funcionamento contínuo.
4 - Quando o COEL marcar 26,0°C, o sistema de refrigeração e a bomba do trocador serão desligados e a água fria dentro da parte externa do trocador voltará para a caixa plástica por gravidade.

Está faltando fazer o isolamento térmico da caixa plástica e o direcionamento do fluxo da ventoinha para o condensador, mas eu não aguentei e liguei para ver funcionando.

Vou atualizando com a utilização.

[Felipe Calejon]

Bacana a idéia... vai postando os resultados ae!
Onde conseguiu o tubo de titanio? pagou quanto? manda uma MP

Abraço!

[Leonardo Amorim]

Felipe, mandei MP.

[Andrés Segal]

uma duvida, se quando o trocador nao estiver funcionando a agua volta pro aqua, como voce vai controlar pro nivel de agua nao subir e descer, pois ira dar problema no seu controle de salinidade/desnidade, ou nao ? como controla a sua densidade ?

[Leonardo Amorim]

Andres, boa tarde.

Quando o trocador não está funcionando a água fria volta para a caixa plástica. Os sistemas são isolados, a água fria que fica naquela caixa plástica nunca entra em contato com a água do tanque, e vice-versa. Os dois circuitos são fechados. Dentro do trocador de calor a água do tanque passa por dentro do tubo de titânio e a água fria passa por fora do tubo de titânio, trocando calor pela parede do tubo. Dessa forma não tenho problemas de densidade com a água do tanque.

Abraço.

[camolez]

Leonardo,
Muito bem elaborado, parabéns, se permite vou dar um pitaco no seu projeto, puxar um cano ou colocar a bomba no meio da serpentina, acredito que assim irá puxar água mais gelada visto que força a passagem da água pela serpentina.

Não sei se consegui expressar a ideia.

Abraços.

[Leonardo Amorim]

Camolez, entendi o que você falou, realmente não tinha pensado nisso. Vou ter que tirar a caixa plástica para fazer o isolamento térmico e vou aproveitar para puxar esse tubo.

Muito obrigado.

[Mauro Becker]

Achei exelente

[Leonardo Amorim]

Obrigado pelo elogio Mauro! Está funcionando que é uma beleza.

[antonio carvalho]

olá leonardo!
mata uma duvida minha!
se vc usar uma bomba mais fraca para que a água fria circule mais devagar pelo labirinto ela vai ter mais tempo para troca de temperatura.
estou certo?