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Scambiatori di calore: piastre vs fascio tubiero

Davanti alla scelta tra uno scambiatore di calore, la prima macro-domanda è: quale tipo di scambiatore? 
Argomento che abbiamo già trattato, e su cui non ci stancheremo mai di tornare. Due sono infatti le alternative possibili, optare per uno scambiatore a fascio tubiero, oppure scegliere uno scambiatore a piastre.

Con il progredire delle tecnologie costruttive, oggi la bilancia pende sempre più a favore della tipologia a piastre, come dimostrano le moltissime applicazioni e soluzioni di termoregolazione industriale di processo che in Tempco abbiamo sviluppato per clienti nei più svariati settori applicativi. Se infatti fino a qualche anno fa alcune applicazioni poca scelta lasciavano, in ragione delle condizioni estreme di temperatura e pressioni di lavoro che le macchine termiche dovevano sopportare, oggi le nuove tipologie costruttive di scambiatori di calore a piastre hanno allargato in maniera sorprendente il raggio del loro impiego.

Fascio tubiero

Scambiatori di calore a fascio tubiero

Scambiatori di calore a piastre saldobrasati, o completamente saldati, consentono oggi infatti di impiegare gli scambiatori a piastre fino a temperature di 900°C e con pressioni di 100 bar. Limiti applicativi al di fuori dei quali restano in realtà ben poche applicazioni estreme, ad esempio il recupero di fumi di raffinerie, o su aria a bassa pressione, laddove per ragioni di perdite di carico e di velocità è d’obbligo ricorrere a scambiatori a fascio tubiero.

Ma per tutte le altre possibili esigenze di raffreddamento e riscaldamento di fluidi di processo, è oggi possibile ricorrere con sicurezza a uno scambiatore a piastre, sfruttando tutti gli enormi vantaggi offerti da questa tipologia:

– superiore efficienza di scambio termico

– estrema flessibilità

– minore ingombro, fattore importante poiché lo spazio è risorsa sempre più preziosa

– possibilità di potenziare lo scambiatore con semplice aggiunta di nuove piastre

– Facilità di manutenzione e verifica di eventuali perdite o guasti

– posizione dei tubi fissa, anche in caso di sostituzione di uno scambiatore a piastre saldato con maggiore numero di piastre, l’interfaccia delle connessioni rimane invariata.

Skid piastre

Scambiatori di calore a piastre

La grande flessibilità degli scambiatori di calore a piastre è in particolare una caratteristica che nel contesto globale odierno dell’industria può rappresentare un fattore competitivo non indifferente, consentendo ottimi ritorni dell’investimento iniziale: la possibilità di diminuire o aumentare la superficie di scambio termico semplicemente aggiungendo o togliendo piastre, senza dover intervenire sul piping né variare le connessioni, permette infatti in maniera molto semplice e veloce di variare la potenza termica dello scambiatore, adattando l’investimento al variare delle esigenze e del volume produttivo.

Fattore che, come in altri articoli pubblicati in passato sul nostro blog, abbiamo già avuto modo di definire come standard custom flexibility, facendo degli scambiatori di calore a piastre la soluzione più efficiente e versatile per una varietà sempre più vasta di applicazioni, con richieste e referenze sempre in aumento.

 

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Buona estate!

Una strana estate questa, caldo con il contagocce, ma quando arriva è quello di luglio.

Quindi cosa c’è di meglio che rinfrescarsi con una buona birra!

Birra artigianale italiana Designbeer

 

In questo scorcio di stagione, abbiamo moltiplicato le applicazioni proprio su impianti che richiedono i nostri scambiatori a piastre, per il raffreddamento del mosto, sia in versione saldobrasata nickel, che nella classica versione ispezionabile.

Il nostro ufficio tecnico, forte dell’esperienza che abbiamo maturato sul campo e del supporto di un ottimo mastro birraio, può suggerire la soluzione migliore e più efficiente.

Salute e buone vacanze!!!

Scambiatori a piastre per mosto di birra

Marine ship heaters, scambiatori di riscaldamento sulle navi

Applicazioni interessanti e sempre nuove per gli scambiatori a piastre saldobrasati.

Sulle navi trovano posto come heaters, ovvero riscaldatori tramite vapore.

L’applicazione in sé è ben conosciuta, riscaldare un fluido, acqua o olio, tramite vapore o ancora olio.

Ovviamente abbiamo dovuto realizzare una versione piuttosto particolare, in quanto sulle imbarcazioni le sollecitazioni cui sono sottoposti richiede una esecuzione particolare soprattutto a livello di connessioni.

Ship marine heaters with brazed plate heat exchangers

Nelle foto che trovate di seguito alcuni scambiatori che vengono utilizzati con successo ed efficacia da parecchi nostri clienti in ambito marino.

Ship marine heaters with brazed plate heat exchangers

Refrigeratori con free cooler integrato e inverter

I più recenti sviluppi nel campo della refrigerazione non sono insensibili ai temi dell’efficienza energetica: produttori attivi nel settore del raffreddamento hanno di recente sviluppato un particolare tipo di macchine frigorifere, refrigeratori con free cooler integrato, che in versione ad altissima efficienza includono anche inverter di potenza per la regolazione della velocità di rotazione dei compressori.

chiller

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Dischi freno carboceramici

Le auto sportive ad alte prestazioni sono sempre più spesso equipaggiate con dischi freno di tipo carboceramico. Potete vederlo in questi giorni se seguite la 24 ore di Le Mans, osservando i punti di staccata più impegnativi.

Saleen S7-R

Si tratta di freni a disco con una elevata resistenza alle alte temperature, che consentono di mantenere inalterata la propria efficienza, anche sottoposti allo stress di frenate al limite, come può avvenire durante competizioni sportive o utilizzo intenso.

Vi state chiedendo cosa possono avere a che fare questi freni con le nostre tecnologie legate al raffreddamento, alla termostatazione ed i nostri scambiatori di calore?

 

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Chiller nella produzione farmaceutica

In settimana abbiamo collaudato un piccolo impianto pilota, per il raffreddamento di un mixer per la preparazione di prodotti farmaceutici.

TCHILL chiller for pharmaceutical applications

Si tratta di un piccolo impianto pilota, cui seguirà in scala l’impianto di produzione, una volta definite le necessità produttive.

Nel suo piccolo, ha alcune peculiarità che consentono di utilizzarlo in modo flessibile.

Infatti il sistema in questione consente di lavorare con un range di raffreddamento molto ampio, da -15°C fino a +20°C, semplicemente modificando l’impostazione del set point.

Ovviamente le capacità in termini di resa frigorifera variano, ma per questo tipo di applicazioni, dove va ancora ben definita lo schema termico, questa apparecchiature sono ideali.

Questo piccolo gruppo frigorifero gode delle ultime novità di cui parlavo qualche post addietro, che lo rendono una macchina particolarmente flessibile e versatile.

Nello specifico il cliente ha aggiunto nel circuito chiuso antigelo T-UNREEZE, per evitare rischi di rotture e congelamenti.

Di seguito una rapida tabella inerente le percentuali da aggiungere alle varie temperatura di utilizzo.

percentuale antigelo T-UNFREEZE

Scambiatori per turbine idrauliche

Una applicazione molto interessante è legata al mondo della power generation idraulica, tramite gli scambiatori della nostra serie TCOIL. In pratica si tratta di utilizzare le acque che alimentano le turbine idrauliche per raffreddare i fluidi di servizio alle turbine stesse.

TCOIL for data center and power generation

Si tratta in buona sostanza di un ottimo esempio di ottimizzazione energetica.

Uno scambiatore che raffredda con caratteristiche molto interessanti:

  • costo energetico basso
  • efficienza elevata
  • flessibile
  • resistente
  • economico.

La stessa tipologia di applicazione che abbiamo esemplificato in un post di qualche tempo fa inerente il raffreddamento di data center.

Contattateci se pensate di poterli impiegare.

Aria compressa, frazionamento gas e scambiatori a piastre

Dopo alcuni mesi di progettazione e studi con varianti per valutare correttamente tutte le possibilità che l’impianto del cliente potesse prevedere, siamo arrivati al momento di realizzare lo skid che prevede il montaggio di 12 scambiatori saldobrasati della taglia più grande TCB4100, con connessioni DN100.

Il sistema si suddivide in due sezioni distinte:

  • raffreddamento aria compressa
  • recupero colonna frazionamento

Frutto di una serie di sperimentazioni e verifiche fatte su impianti pilota, con portate ad 1/10, portate a termine con successo, la commessa si attiva sulle teglie definitive.

TCB4100 AIR COMPRESSED

Scambiatori a piastre saldati (2)

Ricollegandomi all’articolo di qualche giorno fa sugli scambiatori di calore a piastre saldati, di seguito potete trovare la fotografia dello scambiatore che stiamo installando su di un impianto industriale.

Nello specifico, la soluzione dello scambiatore a piastre saldate è stata scelta dopo una attenta analisi e progettazione in collaborazione con il cliente.

I fluidi di processo risultavano aggressivi nei confronti del rame di brasatura, quindi abbiamo escluso i modelli classici saldobrasati.
Le portate in gioco richiedevano bocchelli almeno da 4″, e le condizioni di pressione e temperatura, non consentivano di utilizzare i saldobrasati nickel.

Da qui il progetto è proseguito secondo la soluzione più corretta e flessibile:

TWELD_TC

TCW fully welded plate heat exchanger

Cloruri: acciaio inox o titanio

Che materiale selezionare per gli scambiatori di calore a piastre che lavorano con acqua contenente cloruri? Domanda che il nostro ufficio tecnico si sente ripetere settimanalmente.

Banalmente si potrebbe pensare che l’acciaio inossidabile sia la scelta corretta, guardando le strutture che vengono realizzate sulle imbarcazioni, tutte realizzate con questo materiale, la conferma sarebbe scontata. Non è così, infatti uno scambiatore è a contatto costante e continuo con l’acqua clorurata, con livelli di temperatura magari anche elevati.

La tabellina che segue, riporta in modo chiaro i limiti di utilizzo dell’acciaio inossidabile in presenza di cloruri.

CHLORUR CONCENTRATION SCHEDULE

Risulta subito evidente che il limite anche a temperature modeste è piuttosto basso.

Con acqua mare in ogni caso l’utilizzo di acciaio inossidabile è sconsigliato, inevitabilmente si deve usare il titanio.

schema ship phe