Elementi tipici. Sono costituiti da un pacco di piastre tutte uguali, ottenute da lamiera per stampaggio a freddo con differenti forme di corrugazioni superficiali, aventi angoli differenti a seconda dello schema termico che si desidera ottenere.
I fluidi lambiscono le piastre, percorrendo i canali che si formano tra di esse, che inducono il fluido in moto turbolento anche a basse velocità.
Le piastre sono sostenute da un telaio e pressate da una testata mobile del medesimo.
Sono modulari, facilmente smontabili per pulizia o successivi ampliamenti, hanno basse perdite di carico (cadute di pressione), in caso di perdite garantiscono l’impossibilità del trafilamento da un fluido verso l’altro, grazie al doppio effetto della guarnizione.
Dettagli costruttivi.
Ogni piastra è dotata di sedi per le guarnizioni di tenuta, riscontri per l’accoppiamento delle piastre duranet la fase di montaggio, due coppie di fori per l’ingresso e l’uscita dei fluidi e corrugazioni di varie forme.
La funzione delle diverse corrugazioni, come anticipato quelche riga sopra sono:
- irrigidimento meccanico e tenuta alle pressioni
- ottimizzazione della distribuzione del fluido su tutta la superficie
- incremento della turbolenza che migliora il coefficiente di scambio termico globale.
Materiali.
Generalmente impiegato l’acciaio inossidabile AISI 304 e 316.
in caso si debbano trattare fluidi particolari, altri materiali sono disponibili:
- titanio
- cupronichel
- Incoloy 825
- Hastelloy C
Le guarnizioni sono realizzate con materiale elastomerico variabile a seconda del fluido e della sua temperatura:
- Nitrile
- EDPM
- GOMMA FLUORURATA
Schemi di flusso.
Ogni piastra ha quattro fori negli angoli.
Quando le piastre vengono serrate tra i fusti si allineano, formando i collettori di distribuzione dei fluidi, che vengono alimentati dai raccordi presenti sulle testate.
I passaggi tra le piastre possono essere alimentati: in serie, in parallelo o in modo misto (serie-parallelo), in equicorrente o in controcorrente, a seconda degli schemi termici che si devono realizzare
Costi.
Equivalenti a quelli degli scambiatori a fascio tubiero, se necessita l’uso di acciaio inox solo dal lato tubi; nettamente inferiori, se l’acciaio inox è richiesto anche dal lato mantello.
Gli scambiatori a piastre diventano decisamente competitivi, nel caso si debbano realizzare schemi termici con differenza di temperatura media bassa ed incroci di temperatura