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Il raffreddamento dell’industria delle materie plastiche

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Nel settore della trasformazione delle materie plastiche e della gomma, il sistema di raffreddamento è sempre stato interpretato come un male necessario, ma come tale mai ben analizzato nei suoi aspetti tecnologici.
Di seguito vorrei mettere in risalto l’importanza fondamentale che il raffreddamento riveste per la produttività, la qualità del prodotto e da ultimo ma sicuramente non meno importante per il risparmio energetico.
Le necessità: raffreddamento macchina e processo.
I processi di trasformazione delle materie plastiche sono molto diversi fra di loro, ma tutti presentano una problematica simile per il raffreddamento:

  • – il raffreddamento macchina, che comprende tutti i punti di raffreddamento che garantiscono il funzionamento continuo della macchina di produzione, trafila, pressa ad iniezione, estrusore ecc…
  • – il raffreddamento del processo, il quale comprende esclusivamente i punti di raffreddamento della sezione di termoregolazione che servono alla risolidificazione della materia plastica dopo la sua trasformazione.

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Scambiatori di calore a piastre o a fascio tubiero?

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Questa è una domanda molto pertinente, che mi sono sentito rivolgere migliaia di volte.

La mia personale opinione, dopo anni di esperienze personali è che quando si può e dove si può è sempre meglio uno scambiatore di calore a piastre.

Lo scambiatore di calore a piastre ha queste tre importanti peculiarità:

  • maggiore efficienza
  • minore ingombro
  • maggiore flessibilità

Questi tre motivi già da soli, danno una risposta più che esauriente.

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Ovviamente non possiamo fermarci a questa striminzita analisi, ma dobbiamo ricercare argomenti più fondati.

La discriminante nella scelta del tipo di scambiatore, è dettata ovviamente dalle condizioni di progetto e dai limiti di applicabilità degli apparecchi.

Infatti sarà pressochè impossibile pensare di utilizzare uno scambiatore di calore a piastre sul processo di gassificazione dei fondi di raffineria in un impianto petrolchimico…ma sicuramente su tutte le utilities a servizio di questo processo, un “piastre” si rivela la scelta vincente.

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Scambiatori a piastre come condensatori

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Nei processi industriali molto spesso ci si ritrova di fronte alla necessità di impiegare degli scambiatori di calore con funzione di condensazione.
Solitamente per questo tipo di applicazione, si utilizzano degli scambiatori a fascio tubero, con opportuni volumi e dimensionamenti decisamente ingombranti.
Ci sono tutta una serie di interessanti applicazioni, che permettono l’impiego di scambiatori a piastre opportunamente progettati e dimensionati.

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Questa tipologia di scambiatore come sempre, permette risparmio di spazio, di fluidi di servizio, di strutture di supporto (sono tipicamente più piccoli, efficienti e leggeri rispetto ai paritetici scambiatori a fascio tubero).

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Energia per il raffreddamento, quanto costa?

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In tema di risparmio energetico e di costi di gestione, a mio modesto parere si può fare ancora moltissimo.

In questo post proverò ad affrontare un esempio di calcolo legato ai costi energetici per il raffreddamento di un processo industriale, relativamente alla tipologia di sistema impiegato, confrontando i seguenti impianti:

  • refrigeratore condensato ad aria (ma potrebbe essere anche ad acqua)
  • torre evaporativa
  • raffreddatore ad aria (free cooler o dissipatore)

risulta tassativo premettere, che questi differenti sistemi di raffreddamento, sono strettamente legati al livello di temperatura che si vuole ottonere o che necessita il nostro processo produttivo. Di conseguenza se avremo bisogno di acqua fredda a 10°C, non sarà possibile assolutamente ottenerla con la torre evaporativa e tantomeno con un dissipatore. Questa breve trattazione, vuole però evidenziare quali siano i livelli di risparmio energetico ottenibili, con differenti sistemi di reaffreddamento, in un’ottica di applicazione di sistemi free cooling.

E’ altresì evidente che ci sono molti altri sistemi di raffreddamento, tra i quali chiller ad ammoniaca, refrigeratori ad assorbimento, acqua di pozzo, ma vorrei limitare ad una analisi breve ed immediata questo primo step di valutazione.

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Impianti di cogenerazione: biocarburante e risparmio energetico

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Biocarburante è una parola che è assolutamente di moda negli ultimi tempi, anche nel settore della cogenerazione.

Soprattutto grazie alle sovvenzioni statali / regionali sugli impianti di produzione di energia, ogni giorno veniamo contattati per progetti di cogenerazione legati a questo argomento. Abbiamo anche già fatto diverse forniture interessanti, sia per moduli di recupero termico totale che parziale.

Allacciandomi all’argomento trattato nelle pagine di questo blog circa gli impianti di cogenerazione, volevo sottolineare una applicazione di recupero che, seppur marginale, non viene trascurata nell’ambito dell’economia complessiva dell’impianto di cogenerazione.

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Impianti di cogenerazione, come funzionano ed a cosa servono.

Sempre più spesso si parla di impianti di cogenerazione e di utilizzo di energie alternative, ma come viene effettivamente utilizzata l’energia che proviene da un gruppo di cogenerazione?

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Parliamo di impianti di cogenerazione con motori endotermici (il concetto rimane poi invariato con le turbine, semplicemente i valori cambiano di grandezza e si inizia a parlare di MW…megawatt).Come tutti sappiamo i motori endotermici servono per generare una forza motrice, che si esprime in cavalli o meglio in kilowatt. Questa “potenza”, a tutti gli effetti serve a far muovere un mezzo di locomozione, oppure nel caso di generatori elettrici, a far girare un alternatore e produrre quindi energia elettrica.

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Energia elettrica, inverter…chi più spende meno spende

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La torre evaporativa è già di per se stessa una macchina economica ed efficiente, consentendo di smaltire elevate potenzialità termiche, a fronte di un consumo energetico decisamente contenuto.

La gestione di una torre evaporativa richiede maggiore attenzione rispetto ad altre apparecchiature di raffreddamento (chiller o radiatori), in quanto essendo l’acqua a contatto diretto con l’aria di raffreddamento, bisogna tenere in considerazione un sicuro effetto di sporcamento, che si può comunque prevenire con opportuni condizionamenti dell’acqua stessa (i famosi chemicals).

 

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Scambiatori di calore a piastre…faq

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faq…frequently asked question

Quali sono le comande che ci vengono poste da svariati anni sugli scambiatori di calore a piastre, abbiamo fatto una bella analisi al nostro interno, parlando con:
-servizio commerciale

-service

-post vendita

ed è scaturito il seguente interessante risultato:

Di seguito riportiamo le domande più frequenti in relazione agli scambiatori di calore a piastre ed alla loro applicazione nei processi industriali.
Non esitate a contattarci per ulteriori delucidazioni potessero necessitarvi.

1. Si possono invertire primario con secondario?
l’esecuzione controcorrente (maggioranza dei casi) o equicorrente come da progetto, ovvero se il primario entra in alto il secondario dovrà entrare dal basso (in caso di controcorrente). Se si tratta di scambiatori equicorrente, entrambi i fluidi dovranno avere ingressi in alto ed uscite in basso o viceversa. E’ consigliabile in ogni caso chiedere di volta in volta all’ufficio tecnico l’effettiva possibilità di invertire i circuiti, infatti potrebbero venir modificati i dati di progetto. In ogni caso è possibile determinare a priori direzione dei fluidi, per specifiche necessità di piping.

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Impianti tessili e free cooling

Veniamo bombardati da più parti giornalmente, in merito ai sistemi per ridurre i consumi elettrici, i costi della bolletta, l’energia consumata…con effetti di risparmio a mio personale avviso a volte fin troppo ottimistici (chi di voi non si è mai domandato quanti MW si risparmiano semplicemente spegnendo i led degli apparecchi elettronici in stand by???).

Torri evaporative textile

Nel settore dell’impiantistica industriale sicuramente è possibile intervenire con maggiori risultati, in tempi medio brevi, semplicemente analizzando concretamente e realisticamente le necessità di raffreddamento (o riscaldamento) effettive che servono ai nostri processi (vedere i precedenti articoli sul free cooling).

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Scambiatori di calore

Scambiatore a piastre

Lo scambiatore di calore è un’apparecchiatura che serve a trasferire l’energia termica (il calore) tra due fluidi aventi temperature differenti

Esistono tantissimi tipi differenti di scambiatori di calore che variano a seconda della tipologia di fluido tra i quali devono trasmettere e scambiare il calore.
Gli scambiatori di calore sono apparecchiature “passive”, ovvero non generano il calore ma si limitano a trasferirlo.
Esistono scambiatori a miscelazione ed a superficie: nel secondo caso ci sono diversi tipi di scambiatori, classificati in base alla tipologia costruttiva.

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