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Rendimento termico dei gruppi frigoriferi

Nel campo della termodinamica, si è soliti definire una macchina termica in base alla relativa potenzialità termica appunto, si parla ad esempio di caldaia da 50 Kw, scambiatori da 1.000.000 Kcal/h, free cooler da 1000 Kw ecc…

Allo stesso modo mi arrivano quotidianamente richieste di apparecchiature termiche di una certa potenzialità, senza troppe specifiche relative al livello termico al quale si desidera tale potenzialità. Se questa precisazione può avere scarso significato nel caso di una caldaia o di un termosifone, diventa estremamente importante nel caso si stia parlando di gruppi frigoriferi.

La potenzialità di un chiller, viene dichiarata dal costruttore a determinate condizioni di utilizzo e viene denominata potenzialità “nominale”, infatti al variare di

  • temperatura del fluido raffreddato in uscita (ovvero disponibile alle utenze)
  • temperatura del fluido di condensazione (acqua o aria)

cambia la resa ovvero la potenzialità di uno stesso gruppo frigorifero.

Gruppi frigoriferi per impianto di concaggio cioccolato montati in copertura compressore frigorifero di tipo scroll

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Scambiatori a piastre per olio faq

E’ da qualche tempo che, dopo la presentazione di una serie di scambiatori di calore espressamente dedicati all’oleodinamica ed alla lubrificazione, ricevo una serie di domande, per le quali ho pensato di preparare una sorta di faq, simile a quello già pubblicato relativo agli scambiatori a piastre frequently asked questions

Che cos’è un T-Plate B Oil Tempco?

Uno scambiatore a piastre saldobrasate (T-PLATE B OIL) è un nuovo modello di scambiatore prodotto dalla TEMPCO, destinato ad impianti che lavorano con sistemi liquido/liquido o liquido/gas.

È formato da piastre di acciaio inossidabile resistente agli acidi, goffrate secondo una trama esclusiva disegnata a computer. Le piastre sono impilate in modo che il rilievo rimanga all’interno, a formare un reticolo di punti di contatto e canali che portano il fluido a scorrere in un flusso allineato controcorrente e in una corrente turbolenta completamente sviluppata.

Il risultato è uno scambiatore di calore estremamente efficiente.

scambiatori di calore a piastre saldobrasate T PLATE B OIL

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Gruppi frigoriferi per climatizzazione

L’utilizzo sicuramente più comune e conosciuto dei gruppi frigoriferi è legato alla climatizzazione degli ambienti.

Qualsiasi ambiente lavorativo a livello di uffici è climatizzato e si sta diffondendo ormai in modo sempre più esteso l’utilizzo di climatizzatori anche nelle nostre abitazioni.

E’ innegabile che durante le giornate di calura estiva, entrare in un ambiente fresco sia sempre piacevole, quindi quasi nessuno riesce a rinunciare a questa comodità. A livello professionale poi, la climatizzazione degli ambienti non è considerata una comodità, ma e diventato un “must”, non è concepibile un progetto di uffici privo di impianto di aria condizionata.

gruppi frigoriferi per impianti di climatizzazione condensati ad ariarefrigeratori in copertura per impianto di condizionamento

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Scambiatori acqua olio e consumo di acqua

Tutte le macchine operatrici che utilizzano impianti oleodinamici per gli organi in movimento, hanno la necessità di smaltire il calore generato dalle pompe dell’olio stesso, di conseguenza sono dotate di un sistema di raffreddamento dell’olio, mediante scambiatore di calore.

L’olio va solitamente mantenuto ad una temperatura di 45-50°C, quindi il raffreddamento viene realizzato dove possibile mediante scambiatori aria-olio, altrimenti con scambiatori acqua-olio.

A livello di potenzialità termica da smaltire, il valore è legato alla potenza elettrica installata a livello di pompe ed accessori, in una misura percentuale legata al rendimento delle macchine (in sostanza una parte dell’energia impiegata nel pompaggio, viene trasferita all’olio sotto forma di calore).

Nel caso di raffreddamento ad acqua, solitamente l’utente ha diverse possibilità:

  1. acqua di chiller
  2. acqua di torre
  3. acqua di rete

scambiatori di calore a piastre su centrale oleodinamicaScambiatore di calore a piatre su centralina di lubrificazioneScambiatore a piastre su impianto oleodinamico

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Centraline di termoregolazione per processi alimentari

Uno degli impieghi di maggiore interesse delle centraline di termoregolazione è strettamente legato all’ambito dei processi alimentari.
Infatti non passa settimana che il nostro ufficio tecnico non venga interpellato per studiare soluzioni legate al mantenimento del corretto livello termico di un qualche processo produttivo nell’ambito alimentare.

  • industria dolciaria
  • industria lattiero casearia
  • produzione di salumi ed insaccati
  • birrifici
  • soft drink

sono solo alcuni esempi delle aziende produttrici che utilizzano nostre centraline per la termoregolazione fine, legata alla produzione dei loro prodotti.

centralina di termoregolazione a vapore tempco package unit TCPU HCcentralina di termoregolazione con riscaldamento elettrico T REG TCPU HC E Quadro di controllo di un sistema free coolingTCPU HC E

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Scambiatori di calore a piastre, le guarnizioni

In un precedente argomento, avevo parlato dei materiali delle piastre degli scambiatori di calore. In effetti ci sono da considerare anche i materiali delle guarnizioni, nell’ambito della valutazione della compatibilità con il processo che si deve trattare.

Diciamo che il campo in questo caso si restringe molto, infatti i materiali disponibili per le guarnizioni degli scambiatori a piastre sono relativamente pochi:

  • nitrile NBR
  • etilen propilene EPDM
  • gomme fluorurate
  • imbustato teflon ptfe

queste guarnizioni si differenziano sostanzialmente per la differente resistenza chimica ai diversi fluidi e per la resistenza alle temperature.

port lining per bocchelli scambiatori a piastre Guarnizioni per scambiatori di calore a piastre

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Potenziamento degli scambiatori a piastre

Uno degli argomenti a favore degli scambiatori di calore a piastre è relativo al fatto che possono essere facilmente potenziati in opera, per adeguarne le caratteristiche alle mutate condizioni di progetto.

Si tratta effettivamente di una prerogativa di sicuro interesse, che permette facilmente di adeguare uno scambiatore progettato per determinate condizioni, a condizioni di lavoro più onerose, senza stravolgere l’impianto e soprattutto senza modificare tubazioni, valvole ed accessori vari.

Ovviamente è una operazione che presenta dei limiti, infatti se il livello di potenziamento richiesto è molto elevato e comporta un incremento di portata dei fluidi più che doppio, potrebbe essere il caso che i diametri delle connessioni di progetto, non siano più adeguati, causa eccessive velocità, richiedendo di conseguenza interventi ben più impegnativi.

pompe in line multistadio lato processo Scambiatore a piastre da potenziarepompe in line lato utilities acqua di torreScambiatore di calore a piastre potenziato

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Scambiatori di calore a canale libero per fluidi sporchi

Ho parlato spesso di scambiatori di calore a piastre e ne sono un convinto assertore.
Al di là del fatto che li venda e quindi possa avere degli interessi economici nel promuoverli, ritengo sinceramente che siano un prodotto estremamente valido tecnicamente, che permetta di risolvere moltissimi problemi legati allo scambio termico ed al recupero energetico, consentendo una efficienza ineguagliabile da parte di altri sistemi di scambio termico.

Purtuttavia devo ammettere che gli scambiatori hanno alcuni limiti tecnici:

si può obiettare che stiamo all’interno di queste condizioni ci sono sicuramente una serie di applicazioni elevatissima, che comunque ci sono poi gli scambiatori all welded. Sono d’accordo, ma in ogni caso arriva un momento in cui bisogna trovare altre soluzioni.

Un altro problema che pone delle limitazioni all’impiego degli scambiatori a piastre è quello relativo allo sporcamento, ovvero quando si hanno particelle in sospensione con una granulometria elevata, dove l’applicazione di filtri autopulenti non è sufficiente a garantire l’efficienza e l’affidabilità del processo, lo scambiatore a piastre può diventare un problema.

La soluzione è quella di utilizzare gli scambiatori a piastre di tipo free flow, ovvero gli scambiatori di calore a piastre a canale largo, senza punti di contatto.

canali larghi di uno scambiatore a piastre free flowscambiatore di calore a piastre tradizionale ad alta efficienzapiastre free flow e piastre tradizionali

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Riempimento film nelle torri evaporative e relativo rewamping

Ritorno su questo argomento, nonostante abbia lo abbia affrontato poco tempo fa:
riempimento delle torri evaporative e rendimento termico
perchè con l’avvicinarsi della stagione calda, diventa estremamente importante valutare il corretto funzionamento torri evaporative delle e l’efficienza del pacco di riempimento, nelle varie versioni:

  • film passo 13
  • film passo 19
  • film passo 27

Pacco di riempimento film intasato

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Centraline di termoregolazione e relè statici SCR

Le centraline di termoregolazione, sono unità package premontate, dedicate alla termoregolazione fine di determinati processi industriali.
I processi produttivi che richiedono l’impiego di questi sistemi sono tipicamente:

  • industria farmaceutica
  • laboratori di ricerca
  • industria chimica
  • stampaggio di materie plastiche
  • stampaggio della gomma

Per la verità il numero di processi che richiede una regolazione accurata della temperatura di lavoro è in costante aumento, soprattutto legato alla richiesta di sempre maggiore affidabilità e ripetitività del prodotto finale.

relè statici SCR per comando resistenze su centraline di termoregolazione

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