Scambiatori a piastre saldobrasati per raffreddamento di Olio idraulico

I macchinari industriali impiegati nella generazione di energia hanno bisogno di olio lubrificante per proteggere i componenti in movimento, aumentando le performance e assicurando le giuste condizioni di lavoro delle parti meccaniche interne, richiedendo quindi applicazioni per il raffreddamento dell’olio per turbine, motori endotermici, alternatori, centraline idrauliche e oleodinamiche. I rapidi movimenti che avvengono nei dispositivi meccanici, rotazione e slittamento di parti, pistoni, cilindri, cuscinetti e altri componenti, generano un grande quantitativo di energia termica, che viene assorbito dall’olio idraulico che, a sua volta, deve essere raffreddato.

Uno scambiatore di calore a piastre è un’applicazione per il raffreddamento dell’olio idraulico in strutture industriali e centraline che generano energia, che possiede e genera diversi benefici:

  • Design compatto
  • Scambio termico spinto e veloce
  • Nessuna perdita di liquidi
  • Lunga vita del macchinario
  • Bassa manutenzione

L’olio motore svolge le funzioni di fluido lubrificante e protettivo, a prevenzione dell’usura dei componenti meccanici, proteggendoli da ruggine e corrosione inibendo l’ossidazione alle alte temperature di lavorazione. L’olio idraulico ha però anche il compito di raffreddare le parti meccaniche in movimento dissipando calore dai componenti. Questa operazione aumenta la temperatura dell’olio stesso, assorbendo l’energia termica generata dal macchinario e perdendo le sue caratteristiche fisiche protettive e lubrificanti a causa del surriscaldamento.

La viscosità è la caratteristica più importante in un olio idraulico lubrificante. La viscosità di un olio deve essere alta abbastanza da creare un sottile film protettivo che eviti il contatto diretto tra le superfici delle componenti meccaniche, frizioni e sfregamenti, ma al contempo non deve essere troppo alta bloccando la giusta distribuzione dell’olio su tutti i componenti.

La viscosità di un olio idraulico dipende fortemente dalla sua temperatura. L’olio motore crea una pellicola tra le parti in movimento che provvede a lubrificarle e a raffreddarle, minimizzando i contatti e le frizioni che usurano e rovinano i componenti, scongiurando danni alle macchine e la loro rottura, incrementandone servizio e durata. Il movimento dei componenti meccanici tra loro ad ogni modo produce delle frizioni che convertono l’energia generata in calore, assorbito dall’olio che diminuisce così il suo potere lubrificante. Tale calore in eccesso deve essere disperso con l’ausilio di un sottosistema, un raffreddatore industriale.

Un sistema di raffreddamento dell’olio è un’applicazione vitale per qualsiasi tecnologia che genera potenza, al fine di mantenere una corretta e costante temperatura di lavoro dell’olio idraulico, con il giusto livello di viscosità per mantenere lubrificati e protetti gli equipaggiamenti meccanici e assicurare le corrette condizioni di funzionamento dell’intero impianto.

Gli scambiatori di calore a piastre saldobrasate della serie Tempco T Plate sono la perfetta soluzione per il raffreddamento dell’olio idraulico, che dovrebbe impiegare un dispositivo leggero, compatto, duraturo e a prova di perdite, con veloce ed elevato potere di dissipazione del calore. Uno scambiatore di calore a piastre offre tutto questo, e può termoregolare l’olio sia impiegando aria che acqua, mantenendo la dotazione di olio a una ottimale e costante temperatura, prolungando la vita del macchinario, motore o automatismo di trasmissione di energia, disperdendo il calore per evitare perdita del potere lubrificante dell’olio idraulico.

Gli scambiatori di calore di Tempco della gamma T Plate e T Plate B sono macchinari di termoregolazione industriale che rappresentano la migliore soluzione per il raffreddamento dell’olio idraulico in impianti industriali e applicazioni che generano energia. Gli scambiatori a piastre di Tempco applicati al raffreddamento dell’olio idraulico mantengono la temperatura ottimale e la perfetta viscosità dell’olio, disperdendo il calore che questo assorbe nel processo di lubrificazione. In particolare, gli scambiatori di calore saldobrasati assicurano massime prestazioni e affidabilità, un trasferimento del calore veloce ed efficiente grazie alla elevata superficie delle piastre, hanno un design leggero e compatto e, grazie alla mancanza di guarnizioni, non richiedono quasi manutenzione, consentendo inoltre installazione e assemblaggio facili, con un’eccellente resistenza ad alte temperature e pressioni, 200+300°C, f.v. +50 bar.

Gli scambiatori di calore a piastre saldobrasate della serie T Plate e T Plate B sono disponibili in diverse combinazioni di materiali e saldobrasatura:

Materiali delle piastre:

  • AISI 316
  • AVESTA 254 SMO (solo su alcuni tipi)

Materiali della saldobrasatura:

  • RAME
  • NICKEL

Un raffreddatore d’olio è un sottosistema fondamentale che potenzia e allunga la vita e le prestazioni di un macchinario meccanico, inserito all’interno del ciclo produttivo per rimuovere l’eccesso di energia termica prodotto da questo genere di macchine e assorbito per contatto diretto con i componenti surriscaldati. L’incremento di temperatura dell’olio idraulico compromette la resa del fluido lubrificante, danneggiando componenti e parti meccaniche. Non avere l’olio idraulico alla giusta temperatura significa compromettere gravemente la vita dell’intero macchinario, oltre a richiedere cambi di olio più frequenti, con consumi più alti di lubrificante, produzione di olii esausti inquinanti che vanno smaltiti, e costi di manutenzione di conseguenza molto più alti.

Uno scambiatore di calore a piastre saldobrasate per il raffreddamento dell’olio idraulico è la perfetta soluzione per ottenere la massima produttività da un macchinario industriale e da impianti produttivi che producono quantità elevate di energia.

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12 commenti su a “Scambiatori a piastre saldobrasati per raffreddamento di Olio idraulico

  1. In effetti è come dice lei…aumentando la portata diminuisce il salto termico.
    Consideri che comunque lo scambiatore è una apparecchiatura che si adatta alle condizioni che si ritrova a dover “rispettare” in campo. Se dimensionato adeguatamente, si porterà alle condizioni di massime performance.
    Per limitarne lo scambio si agisce solitamente sulla variazione di portata.

    grazie a lei,
    valter biolchi

  2. grazie mille signor Biolchi,
    è già stato molto chiaro, quindi diciamo che la scelta va fatta sul dT medio logaritmico che mi consentirà di ridurre la temperatura massima sul primario, sbaglio?
    Se posso chiederle un ultima cosa, mettiamoci nel caso in cui si acquista uno scambiatore a piastre che in ingresso ha acqua calda 95-75, e sul lato utenza di teleriscaldamento mi trovo un circuito che opera con temperatura troppo alta per esempio 88-68, esiste il modo regolando la portata del circuito utenza per abbassare questa temperatura di 88 che è troppo elevata, o mi devo rassegnare poichè avrò scelto uno scambiatore non consono? è un dubbio poichè credo che allo stesso tempo l’acqua girando più velocemente ha meno tempo per raffreddarsi sui termosifoni e si riflette sul ritorno allo scambiatore ad una temperatura maggiore che causerà a sua volta un innalzamento della temperatura di uscita, questo poichè la potenza scambiata sarà sempre la stessa.L’alta idea che ho in testa è Q= mxcpxDT, a pari potenza scambiata se aumenta la portata massica, il cp resta uguale, deve diminuire il salto termico dT….

    grazie mille

  3. Buongiorno Mattia,
    in effetti la scelta del salto di temperatura sul primario è corretta. In alcuni casi si arriva a 25/30°C, ma generalmente 20°C è la scelta ottimale.
    Sul secondario, il salto termico rimane identico.
    Il problema diventa il DTM ovvero delta ti medio logaritmico, fra primario e secondario.
    La selezione di questo valore, condiziona in modo determinante il dimensionamento dello scambiatore di calore.
    Più è “piccolo” questo valore, maggiore sarà la superficie di scambio.
    diciamo che la temperatura del secondario dipende dal tipo di impianto di riscaldamento che si deve asservire, a termosifoni, ventilconvettori, a pavimento ecc…
    In fase di progettazione, personalmente terrei una differenza di 10/15°C. Consideri che avere acqua calda a 80/85°C in casa è una temperatura già molto elevata.
    I moderni impianti di riscaldamento vengono dimensionati con maggiore superficie di scambio, in modo da poter far lavorare le caldaie a bassa temperatura, utilizzando i modelli a condensazione, effettuando in questo modo anche un buon recupero termico…di conseguenza questa filosofia la applicherei anche ad un teleriscaldamento.
    Spero di esserle di aiuto.
    cordiali saluti,

    valter biolchi

  4. Gentilissimo sig. Biolchi
    le vorrei rubare un attimo del suo prezioso tempo.
    Stò cercando da gorni un risposta inerente a come si fanno le scelte dei salti termici in uno scambiatore.Piu precisamente il salto su lato caldo si usa spesso 20 gradi per limitare la superficie, ma per quanto riguarda la differenza tra uscita lato caldo e uscita lato freddo, come devo prevedere in fase di progetto questa tempera?
    Le faccio il mio esempio applicativo sul quale stò iniziando la mia tesi, sono in fase di dimensionamento di un teleriscaldamento comunale, il salto termico su lato caldo lo metterei a 20 C quidi da 95 a 75, mentre sul lato freddo magari ancora 20 C ma come posso pensare di impostare la temperaura ? 93-73?? è questa scelta che non capisco come fare…

    grazie mille

    mattia

  5. Buongiorno sig. Biolchi,
    grazie per la Sua disponibilita’, la pressione circuito olio è da 1,8 a 3,2 bar ,mentre il circuito dell’ acqua e 3,5/4 bar ,temperatura olio uscita scambiatore 40/45 C° ,temp acqua 24/30 C°.
    Il mio dubbio è sorto quando ho provato lo scambiatore tappando i fori è pressare all’interno acqua a 8 bar circa ,nel circuito dell’ olio non è uscito niente
    Grazie

  6. Buongiorno Raffaele,
    è difficile darle una risposta univoca.
    dipende dall’entità della rottura interna allo scambiatore e dalle pressioni di lavoro.
    L’ideale sarebbe far lavorare sempre l’olio a pressione più elevata, per scongiurare la presenza di acqua nell’olio, anche in caso di rottura.

    Cordiali saluti,
    valter biolchi

  7. Salve
    sono un tecnico assistenza meccanica ,per favore ,chiedo un ‘informazione sugli scambiatori saldobrasati a piastre il fluido è acqua-olio,il telaio contiene 60 litri d’olio,se ci sono dei trafilamenti ,per una settimana o piu’ ,devo trovare molta acqua all’interno dell’olio?
    Grazie

  8. Gentile Biolchi,
    la ringrazio davvero dell’interessamento.
    Per dissipare l’energia del condensatore pensavo di fare ricorso a torri evaporative a circolazione forzata.
    Nell’attesa di una sua risposta le porgo cordiali saluti

    Luca

  9. Buonasera Luca,
    dati ineccepibili!!!
    mi ha dato del bel lavoro 🙂
    sto scherzando, in settimana la ricontatto in merito.

    Buona serata,
    Valter

    ps.: dimenticavo, come pensava di dissipare l’energia del condensatore?

  10. Gentile sig. Biolchi,
    grazie per la sua celerità nel rispondere.
    Premetto che il fluido di lavoro utilizzato è l’R245fa.
    I dati in mio possesso al momento sono i seguenti.

    CONDENSATORE 1 °caso (nel circuito è presente uno scambiatore rigenerativo)
    Potenza termica massima scambiata 720 kWt
    fluido caldo R245fa alla pressione di 2.20bar
    T in ingresso 46°C -T in uscita 36°C (il punto si trova si trova sulla curva limite inferiore)
    fluido freddo acqua
    T in ingresso 30°C – T in uscita 35°C.
    T in ingresso 25°C – T in uscita 30°C.

    CONDENSATORE 2° caso (non esiste alcun rigeneratore per cui il rigeneratore è successivo alla turbina)
    Potenza termica massima scambiata 800 kWt
    fluido caldo R245fa alla pressione di 2.20bar
    T in ingresso 62°C -T in uscita 36°C (il punto si trova si trova sulla curva limite inferiore)
    fluido freddo acqua
    T in ingresso 30°C – T in uscita 35°C.
    T in ingresso 25°C – T in uscita 30°C.

    Economizzatore ACQUA CALDA-FLUIDO ORGANICO
    Potenza termica max scambiata 100 kWt
    fluido caldo ACQUA CALDA T in ingresso 90°C – T in uscita max 70°C.
    fluido freddo R245fa alla pressione di 25bar
    T in ingresso 48.4°C – T in uscita max 87°C.

    EVAPORATORE ACQUA SURRISCALDATA – FLUIDO ORGANICO
    Potenza termica max scambiata 800 kWt
    fluido caldo acqua surriscaldata a 6bar
    T in ingresso 145°C, T in uscita 95 °C
    fluido freddo R245fa alla pressione di 25bar
    T in ingresso 87°C – T in uscita max 135°C.

    Spero di essere stato sufficientemente preciso nell’esposizione senza risultare troppo prolisso.

    Mi auguro di non recarle un disturbo eccessivo.
    Cordiali saluti

    Luca

  11. Buonasera Luca,
    complimenti per la scelta di attualità, relativa alla sua tesi di laurea.
    Mi mandi le informazioni in suo possesso che cerco di darle supporto.

    Cordiali saluti a lei e buon lavoro.

  12. Gentilissimo sig. Biolchi,
    sono uno studente laureando in ingegneria meccanica.
    Prima di tutto i miei complimenti per il sito, le risposte sono veramente ben curate ed utili per riordinare le idee.
    Come tesi di laurea devo progettare un impianto ORC e, dovendo inserire diversi scambiatori, ho pensato di rivolgermi a lei in cerca di lumi.
    Più precisamente gli scambiatori sono 3:
    1) Condensatore fluido organico- acqua
    2) economizzatore aria calda- fluido organico
    3) evaporatore acqua surriscaldata- fluido organico.
    Ho visto che lei suggerisce l’utilizzo di scambiatori saldobrasati a piastre.
    Se le fornissi dati più precisi, sarebbe possibile per lei suggerirmi quale tipologia di scambiatore utilizzare di volta in volta?
    Nell’attesa di una sua risposta le porgo cordiali saluti.

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