Tempco Blog articoli

Scambiatori a piastre saldobrasati: quando la pronta consegna fa la differenza

In questo periodo i tempi di attesa sul mercato per la consegna degli scambiatori a piastre saldobrasati si sono allungati notevolmente, arrivando spesso a settimane o mesi. In Tempco abbiamo fatto una scelta diversa: manteniamo a magazzino in Italia oltre 1000 scambiatori a piastre saldobrasati pronti a partire, per coprire gran parte delle richieste più ricorrenti senza attese.

Gli scambiatori saldobrasati sono composti da lamine in acciaio inox unite con saldobrasatura in rame o nichel. Offrono la massima efficienza di scambio termico in spazi ridotti, risultando ideali per trasferire calore con il minimo ingombro. La saldobrasatura consente inoltre di ottenere un pacco piastre dalla superiore resistenza meccanica, che rende lo scambiatore in grado pertanto di lavorare con livelli di pressione più elevati e in range di temperatura più ampi.

Immagine che illustra una gamma di scambiatori di calore a piastre saldobrasati, tipologia che Tempco offre in pronta consegna grazie a uno stock a magazzino in Italia di oltre 1.000 scambiatori.

La disponibilità immediata riguarda i modelli con connessioni standard e attacchi fino a 2″. Concentrandoci sulle taglie e configurazioni più diffuse, in Tempco riusciamo a rispondere subito a urgenze, sostituzioni e fermi macchina. In queste situazioni, la pronta consegna di uno scambiatore fa la differenza tra rimettere in marcia un impianto subito o subire costosi blocchi.

Se vi serve, parliamone
Se avete un impianto da completare, una macchina ferma o volete anticipare i rincari di mercato, contattateci indicando taglia e connessioni necessarie: verificheremo insieme la disponibilità immediata e i tempi di spedizione.

Raffreddamento olio da taglio con scambiatori a immersione

Nelle officine meccaniche l’olio da taglio nella vasca di raccolta si scalda durante il turno di lavoro, penalizzando lavorazione e utensili, che ne risentono in termini di precisione nelle lavorazioni e tolleranze. Un cliente di Tempco produttore di ingranaggi ci ha segnalato una vasca che in poche ore superava i 45 °C, priva di un circuito di raffreddamento dedicato.

La soluzione più semplice e meno invasiva per questa specifica applicazione è stato uno scambiatore TCOIL in acciaio inox immerso direttamente nella vasca. La soluzione non ha richiesto alcuna modifica alla macchina, permette lo scambio a contatto diretto con l’olio, e lo scambiatore viene alimentato con acqua di torre, chiller o pozzo.

Immagine che illustra uno scambiatore a immersione TCOIL per il raffreddamento dell'olio da taglio in officina meccanica, offrendo minima installazione e scambio diretto con l'olio grazie alla immersione diretta nella vasca di raccolta.

Molteplici sono quindi i vantaggi offerti dalla soluzione proposta da Tempco per l’applicazione:

  • Installazione minima: lo scambiatore a immersione TCOIL si inserisce nella vasca dell’olio da taglio, senza bisogno di modifiche alla macchina né tubazioni di processo aggiuntive.
  • Contatto diretto con il fluido: lo scambio di calore avviene direttamente nell’olio, senza pompe o circuiti secondari lato processo.
  • Materiali su misura: acciaio inox AISI 304/316 per resistere a olio, emulsioni e ambienti aggressivi.
  • Alimentazione flessibile: la serpentina può essere alimentata con acqua di torre, di chiller o di pozzo; conoscere temperatura e disponibilità dell’acqua di raffreddamento è determinante per il dimensionamento.

Infine, il segreto di una soluzione che funziona, garantendo massima efficacia nel raffreddamento ed efficienza, sta a monte: misurare il carico termico reale (volume, ΔT, ore di lavoro) e dimensionare di conseguenza. A tal fine, prima di sviluppate la proposta, il team tecnico di Tempco procede sempre a un sopralluogo presso il cliente.

Progettare ‘per campagne’, il duty termico cambia le regole nel pharma

La termoregolazione nell’industria farmaceutica e in quella chimica può presentare delle sfide che sono peculiari di questi comparti, specie nelle regole solitamente adottate per il dimensionamento degli impianti di raffreddamento e riscaldamento. 
Nel farmaceutico e nella chimica fine si lavora infatti quasi sempre per campagne, ovvero brevi periodi di produzione intensa, lavaggio, cambio ricetta di produzione e ripartenza delle linee.

Immagine illustrativa della progettazione di TCU di termoregolazione per i settori pharma e chimico, dove il dimensionamento degli impianti deve essere basato sulla produzione per campagne tipica di questi comparti.

Per una TCU (unità di termoregolazione) questo significa rampe rapide, shock termici continui e variazioni di volume del fluido termovettore. 

In questi casi il dimensionamento basato su regole standard non basta. Un esempio concreto è la progettazione del vaso di espansione: in questo tipo di unità di termoregolazione nei settori chimico e pharma il fluido si espande massicciamente passando da -15° C a oltre 140° C.

Un calcolo teorico basato su parametri standard suggeriva ad esempio, nel particolare caso di un cliente, un serbatoio da 1.800 litri. Studiando la reale dinamica transitoria del fluido, abbiamo ottimizzato il dimensionamento a soli 1.000 litri.

Il risultato ottenuto è stato quindi notevole, con un risparmio di spazio del 44% sullo skid, mantenendo la massima sicurezza anche durante i picchi termici più severi.

Recupero di calore da acque reflue con scambiatori a immersione custom

Nuova interessante applicazione a risparmio energetico con scambiatori a piastre a immersione custom realizzata da Tempco per un cliente nella produzione del riso parboiled. Tempco per l’applicazione in oggetto ha nello specifico realizzato e fornito due batterie da 20 piastre di scambiatori di calore a immersione customizzati, con dimensioni da 2500×500 mm e piastre realizzate in AISI 316L, con interasse 100 mm. Si tratta di un tipo di applicazione custom di notevole interesse anche per energy manager e tecnici in altri contesti industriali, potendo trovare ideale impiego anche in altre produzioni nel comparto food & beverage, così come nel settore chimico e farmaceutico.

Nel caso specifico, le batterie di scambiatori a immersione sono state installate nella vasca di equalizzazione, dove vengono scaricate le acque reflue generate dal processo produttivo della parboilizzazione, sostanzialmente costituite da acqua di macerazione del risone. Scopo dello scambiatore di calore a immersione custom è il recupero di calore dalle acque reflue, che viene poi sfruttato portando un doppio beneficio: in primo luogo, il calore recuperato consente il preriscaldamento di acqua di pozzo all’interno delle piastre alla massima temperatura possibile, ottenendo un importante risparmio energetico in termini di vapore non utilizzato. In seconda istanza, il calore recuperato mediante scambio termico serve al raffreddamento del refluo che viene poi inviato al processo di depurazione, offrendo un notevole beneficio per i trattamenti biologici che avvengono nel depuratore.

Immagine che mostra le batterie di scambiatori a piastre a immersione in vasca di equalizzazione per risparmio energetico tramite recupero di calore da acque reflue provenienti dalla produzione di riso.

L’applicazione è stata realizzata in modalità custom e in retrofit, sfruttando alcune strutture già presenti nella vasca di equalizzazione del cliente. In particolare, sono stati sfruttati gli agitatori esistenti per moto fluido >= 0,1 m/s, creando una turbolenza gratuita che aumenta l’efficienza dello scambio termico. L’installazione delle batterie di scambiatori è stata quindi realizzata con ancoraggio su vecchi tubi di insufflaggio dismessi (2,0 x 2,6 m).

L’impianto consentirà nell’insieme un significativo risparmio energetico per il cliente, con circa 174 kW di calore recuperati (150.000 kcal/h), con un risparmio di vapore di 1.500-1.700 t/anno. Importante anche la scelta dei materiali per le piastre degli scambiatori, costruite in AISI 316L idoneo a garantire la resistenza alla corrosione (acque reflue senza cloruri critici, con pH 3.7-3.9). Il fouling da amidi presenti nelle acque reflue è stato gestito mediante un fouling factor conservativo (4E-4 m²K/W). Infine, in ragione della discontinuità del flusso del refluo – l’acqua reflua del processo viene scaricata ogni due ore, garantendo comunque un volume minimo di acqua sempre presente in vasca -, le prestazioni sono state calcolate sul 70% del teorico per determinare il ROI dell’impianto.

Un solo fluido, tante temperature: come si termoregola un reattore smaltato nel pharma

La termoregolazione mono-fluido è ampiamente utilizzata nell’ambito farmaceutico, dove Tempco ha recentemente fornito una centralina TCU per la regolazione della temperatura di un reattore farmaceutico smaltato, con una capacità di circa 8.000 litri.

Una domanda può quindi sorgere naturale: perché non mandare i fluidi di servizio (glicole, acqua, vapore) direttamente nella camicia di un reattore farmaceutico? Sembrerebbe infatti la via più semplice, ma per i reattori smaltati (glass-lined) rappresenterebbe la ricetta perfetta per il disastro. Lo smalto odia gli sbalzi termici improvvisi: iniettare vapore a 8 bar subito dopo il glicole a -15°C significa rischiare crepe catastrofiche.

La soluzione è quindi adottare la logica della termoregolazione mono-fluido su range esteso:

 un solo fluido diatermico circola costantemente nell’anello chiuso della camicia del reattore. Tre fluidi di servizio (glicole a -15° C, acqua industriale a 25° C e vapore a 8 bar) ne condizionano la temperatura all’esterno del reattore.

Immagine che illustra la termoregolazione mono-fluido di un reattore farmaceutico smaltato, dove un unico fluido circola nella camicia, la cui temperatura è condizionata da tre fluidi di servizio, glicole, acqua e vapore.

Il vantaggio che abbiamo ottenuto è quindi chiaro: il fluido intermedio fa da scudo termico, garantendo un’eccellente uniformità di temperatura sulla parete, precisione al decimo di grado nella regolazione della temperatura del reattore e zero shock termici per il vetro.

Cinque dati necessari per il dimensionamento degli scambiatori

Tempco ha elaborato un tutorial chiaro e leggero per semplificare la selezione dei dati necessari nel dimensionamento degli scambiatori di calore. Per il calcolo termico degli scambiatori, non è necessario fornire tutti i dati elencati per completezza nel documento, ma solo un sottoinsieme di essi.

Nello specifico, come indicato nei documenti, sono infatti necessari e sufficienti 5 dati:
 in particolare, i dati ‘must have’, indispensabili per iniziare il dimensionamento, sono quelli relativi al calcolo termico:

  • Temperature di ingresso e uscita del fluido primario
  • Portata del fluido primario
  • Temperature di ingresso e uscita del fluido secondario
  • Portata del fluido secondario
  • Pressione del fluido (fondamentale nel caso di gas)

La potenzialità è un altro dato importante per il dimensionamento termico dello scambiatore. Tuttavia, se si hanno gli altri 5 dati, questa può essere calcolata a partire da quei cinque.

Immagine che illustra i dati indispensabili e i dati utili per il dimensionamento degli scambiatori di calore

Gli altri dati, elencati sotto la voce “DATI UTILI PER IL CALCOLO COSTRUTTIVO DEGLI SCAMBIATORI”, sono quindi utili per una progettazione più precisa e completa, ma non sono indispensabili per un primo calcolo termico:

  • Tipo di fluidi
  • Temperatura max. di esercizio
  • Pressione max. di esercizio
  • Sovradimensionamento % (margine)
  • Perdite di carico ammissibili (primario e secondario)
  • Viscosità dei fluidi
  • Peso specifico dei fluidi
  • Coefficiente di trasmissione
  • Coefficiente di sporcamento

In sintesi, per avviare il dimensionamento, è fondamentale fornire almeno 5 dati termici tra quelli indicati, inclusa la pressione se si tratta di un gas. Gli altri dati sono utili per definire al meglio le caratteristiche costruttive dell’apparecchio, ma non sono indispensabili in una fase iniziale.

È importante ricordare che, in caso di fluidi speciali, è necessario contattare direttamente Tempco, come specificato anche nel documento.

REGOLA DELLE CINQUE DITA

Immagine che illustra la guida Tempco per la selezione dei dati necessari al dimensionamento degli scambiatori di calore.

Immagine che illustra la guida Tempco per la selezione dei dati necessari al dimensionamento degli scambiatori di calore.

Immagine che illustra la guida Tempco per la selezione dei dati necessari al dimensionamento degli scambiatori di calore.

Immagine che illustra la guida Tempco per la selezione dei dati necessari al dimensionamento degli scambiatori di calore.

Dry cooler custom: inox, ASME e soluzioni su misura per processi critici

Quando si parla di dry cooler, generalmente l’attenzione va subito alla parte elettrica e alla ventilazione. Ma in molti casi sono le esecuzioni meccaniche a fare la differenza.

Ci sono infatti applicazioni dove il fluido da raffreddare è aggressivo o l’ambiente è corrosivo: in questi contesti, un classico tubo in rame non basta. Servono batterie in acciaio inox, capaci di garantire durata e affidabilità anche in condizioni difficili. Altre volte la richiesta arriva dai codici di costruzione: realizzazioni conformi ASME, indispensabili per impianti destinati a settori regolamentati o a mercati dove la certificazione è un requisito imprescindibile.

Immagine che mostra una serie di dry cooler, sistemi per il raffreddamento industriale dove a fare la differenza spesso sono le speciali esecuzioni meccaniche, che rendono il dry cooler unico secondo la filosofia Tempco per cui viene realizzato tailor made.

Sono esempi concreti di come i dry cooler possano diventare apparecchi unici, pensati per esigenze molto specifiche. 
Proprio qui entra in gioco la filosofia Tempco: offrire soluzioni che non si limitano a ‘raffreddare’, ma che accompagnano il cliente rispondendo alle sue peculiari necessità di processo con la stessa logica del ‘tailor made’.

Un dry cooler, quindi, non è mai soltanto un dry cooler. Può diventare un elemento critico di affidabilità, sicurezza e prestazioni di processo, quando è progettato con materiali e codici adatti al contesto reale in cui dovrà operare.

Ambiente e refrigerazione, le scadenze del regolamento F-GAS europeo

La normativa F-Gas europea, disciplinata dal Regolamento UE 2024/573, stabilisce le regole per l’uso, il contenimento e la progressiva eliminazione dei gas fluorurati a effetto serra, responsabili del riscaldamento globale e ad alto impatto per l’ambiente in caso di loro dispersione.

Gli F-GAS sono gas frigorigeni, sostanze essenziali per il funzionamento di una serie di apparecchiature, come condizionatori d’aria e pompe di calore, sistemi antincendio a gas e chiller e impianti di refrigerazione.

Il nuovo regolamento impone nello specifico caso dei chiller limiti molto severi a partire dal primo gennaio 2027, per quanto concerne i nuovi impianti. I limiti si basano sul cosiddetto GWP, Global Warming Potential, e richiedono la dismissione dell’utilizzo di alcune tipologie di F-GAS e di contro il passaggio a gas a basso impatto ambientale o l’utilizzo di refrigeranti naturali.

I limiti nell’utilizzo di gas frigorigeni imposti per i chiller di nuova produzione variano quindi a seconda della potenza:

  • Fino a 12 kW di potenza: dal 1° gennaio 2027, divieto assoluto di utilizzare gas fluorurati con un GWP pari o superiore a 150 (salvo specifiche deroghe quando sia necessario soddisfare requisiti di sicurezza).
  • Oltre 12 kW di potenza: dal 1° gennaio 2027, è consentito l’uso di refrigeranti fluorurati esclusivamente con un GWP inferiore a 750.
  • Dal 1° gennaio 2032: è previsto un ulteriore inasprimento del regolamento, con il divieto totale di utilizzare qualsiasi gas fluorurato.

Immagine che mostra la tabella Tempco relativa alla nuova regolamentazione sugli F-GAS per la progressiva dismissione dell'utilizzo dei gas frigorigeni nei chiller.

Centraline di termoregolazione certificate IP55 per il food & beverage

Il comparto food & beverage presenta numerose esigenze di termoregolazione e controllo della temperatura nei diversi processi produttivi, nella preparazione e lavorazione degli alimenti. L’esigenza di una regolazione attenta delle temperature coinvolte nei diversi processi di lavorazione devono altresì rispondere a importanti e stringenti requisiti igienici, per garantire la qualità del prodotto, la sicurezza alimentare e tutelare la salute dei consumatori.

Le centraline di termoregolazione per impiego nelle linee di produzione del comparto alimentare e delle bevande devono di conseguenza rispondere a severi requisiti in termini di materiali e progettazione, con design igienico delle apparecchiature. Grazie a una verifica effettuata presso un ente notificato per la certificazione dei componenti interni delle nostre centraline di termoregolazione TREG, Tempco potrà dunque fornire centraline di termoregolazione certificate IP55. La certificazione IP55 di un componente indica nello specifico il livello di protezione di un dispositivo dall’ingresso di polvere e liquidi.

Immagine illustrativa delle centraline di termoregolazione Tempco TCU certificate IP55 per il controllo della temperatura nell'industria del food & beverage.

Si tratta di un importante ulteriore tassello che va a completare l’offerta di soluzioni per il controllo della temperatura nel settore food & beverage, in cui Tempco ha già una varietà di importanti e interessanti referenze, dalla lavorazione del cioccolato alla pasta, dai prodotti dolciari a latte, vino e birra, solo per citare alcuni esempi. La possibilità di offrire componenti interni delle nostre centraline realizzati specificamente con grado di protezione IP55, in modo da soddisfare le esigenze del mercato food & beverage che richiede la possibilità di lavare le apparecchiature con getti d’acqua, apre quindi una varietà di nuove opportunità applicative per Tempco, per servire ancora più da vicino le esigenze di termoregolazione nell’industria alimentare.

Impianti di raffreddamento: cosa verificare prima dell’estate per evitare fermi macchina

Con l’arrivo della stagione calda, gli impianti di raffreddamento sono chiamati a lavorare nelle condizioni più gravose dell’anno. Temperature esterne elevate riducono il differenziale termico disponibile, di conseguenza aumentano i carichi sui componenti e qualsiasi inefficienza già presente nel sistema ne risulta amplificata. Una verifica preventiva prima dell’estate è quindi essenziale per garantire continuità produttiva, prestazioni costanti e consumi sotto controllo.

Un impianto non correttamente verificato può andare incontro, nei mesi estivi, a una serie di problematiche tra loro collegate:

  • Riduzione della capacità di raffreddamento, con impossibilità di mantenere le condizioni di processo richieste
  • Aumento dei consumi energetici, perché l’impianto lavora fuori condizione per compensare le inefficienze
  • Allarmi e fermi improvvisi, spesso nei momenti di picco produttivo
  • Perdita di efficienza del processo a valle, con ricadute su qualità e produttività

Immagine illustrativa dei controlli e verifiche per la manutenzione preventiva degli impianti di raffreddamento prima che le temperature estreme della stagione estiva possano portare a fermi di produzione indesiderati.

Per affrontare i carichi estivi in sicurezza, è opportuno pianificare con anticipo una verifica sistematica dell’impianto. I principali punti da controllare sono i seguenti.

Pulizia e stato degli scambiatori di calore. Le superfici di scambio termico devono essere pulite e prive di depositi o incrostazioni. Anche uno strato sottile di fouling può ridurre sensibilmente il coefficiente globale di scambio U, degradando le prestazioni nominali dell’unità. La verifica deve includere sia il lato processo che il lato servizio.

Circuito idraulico e qualità dell’acqua. Incrostazioni nelle tubazioni, corrosione localizzata e degrado della qualità dell’acqua di raffreddamento sono tra le cause più frequenti di problemi durate il periodo estico. È importante controllare il pH, la durezza e la concentrazione di eventuali inibitori, oltre a verificare la corretta circolazione nei circuiti.

Componenti di ventilazione e condensazione. Nei dry cooler e nelle torri evaporative, la sezione di condensazione è la prima a risentire delle alte temperature esterne. Verificare il funzionamento corretto dei ventilatori, la pulizia del pacco alettato e l’assenza di ostruzioni al flusso d’aria è fondamentale per non penalizzare la capacità dell’unità.

Controllo funzionale generale. La verifica deve concludersi con un controllo funzionale complessivo: taratura dei controlli di temperatura e pressione, stato dei componenti di regolazione, gestione degli allarmi e verifica della corretta sequenza di funzionamento nelle condizioni di picco.

Una manutenzione preventiva condotta prima dell’estate permette di identificare e risolvere le criticità quando c’è ancora tempo per farlo con calma, evitando interventi in emergenza durante i periodi di massima produzione.