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Vantaggi e svantaggi degli scambiatori di calore a spirale

Un’interessante tipologia di scambiatori è quella degli scambiatori di calore a spirale, particolarmente apprezzati in molte applicazioni industriali grazie alle loro caratteristiche uniche. Questi scambiatori vengono spesso utilizzati in applicazioni con fanghi o fluidi molto sporchi.

Di seguito un riepilogo dei principali vantaggi e svantaggi degli scambiatori di calore a spirale.

Vantaggi degli scambiatori a spirale:

1. Compattezza: gli scambiatori a spirale sono progettati in modo da essere molto compatti, il che permette di risparmiare spazio rispetto ad altre tipologie di scambiatori.

2. Autopulizia: la configurazione a flusso continuo e la geometria delle spirali creano una turbolenza che può aiutare a ridurre l’accumulo di sporcizia e incrostazioni. Questo rende gli scambiatori a spirale più adatti a fluidi con solidi in sospensione o viscosi.

3. Efficienza nel trasferimento del calore: la geometria a spirale garantisce un’elevata superficie di scambio rispetto al volume complessivo, migliorando l’efficienza termica.

4. Resistenza all’intasamento: grazie alla loro configurazione, sono più resistenti all’intasamento rispetto agli scambiatori a fascio tubiero o a piastre, soprattutto in applicazioni con fluidi particolarmente sporchi.

5. Facilità di manutenzione: la manutenzione è generalmente più semplice in quanto l’apertura del coperchio di uno scambiatore a spirale permette un facile accesso alla superficie interna, facilitando la pulizia.

6. Versatilità: gli scambiatori a spirale possono gestire una vasta gamma di fluidi, inclusi quelli corrosivi e sporchi, ed essere utilizzati in applicazioni che richiedono alte pressioni o temperature.

Tempco scambiatori a spirale

Svantaggi degli scambiatori a spirale:

1. Costo iniziale: gli scambiatori a spirale possono avere un costo iniziale più elevato rispetto ad altre tipologie, come gli scambiatori a piastre o a fascio tubiero, specialmente per installazioni di piccola scala.

2. Pulizia manuale: anche se offrono una buona resistenza all’intasamento, quando si verificano incrostazioni più pesanti, la pulizia richiede di aprire l’unità, il che può richiedere tempo e risorse.

3. Limiti di pressione: pur resistendo bene a pressioni elevate, gli scambiatori a spirale hanno comunque un limite, soprattutto se comparati agli scambiatori a fascio tubiero, che possono gestire pressioni molto più elevate in alcune applicazioni critiche.

4. Non adatti a tutti i fluidi: in applicazioni con fluidi estremamente viscosi o con particelle solide di grandi dimensioni, potrebbe esserci una maggiore resistenza al flusso, riducendo l’efficienza dello scambio termico.

5. Design meno flessibile: una volta costruito, uno scambiatore a spirale è meno flessibile rispetto agli scambiatori a piastre modulari, che invece permettono di aggiungere o rimuovere piastre per modificare la capacità di scambio.

Tempco scambiatori di calore a spirale fluidi sporchi fanghi

 

Tempco scambiatori di calore a spirale spiral heat exchangers

In conclusione, gli scambiatori di calore a spirale sono una soluzione eccellente in applicazioni in cui la compattezza, l’efficienza e la resistenza all’intasamento sono critiche, ma possono risultare più costosi e meno flessibili rispetto ad altre soluzioni.

Caramelle e regolazione della temperatura… dolcetto o scherzetto?

Siamo alle porte di Halloween, quale miglior occasione per parlare di caramelle? Ma prima, non possiamo non porre la domanda di tradizione… Dolcetto o Scherzetto? Che nel mondo della regolazione della temperatura di Tempco ci piace pensare così:

  • Dolcetto: è quando si garantisce una gestione termica ottimale, dove le temperature sono mantenute costantemente nei parametri stabiliti, assicurando la massima efficienza dei processi di produzione e il comfort desiderato, senza sorprese ne sbalzi inattesi che ci fanno sudare freddo… In quest’ottica, il ‘dolcetto’ è una regolazione termica stabile e fluida, senza fluttuazioni o sorprese che possano compromettere la produttività o la qualità.
  • Scherzetto: è quando si verificano deviazioni impreviste nella regolazione termica, che portano a sbalzi o inefficienze, finanche a interruzioni di processo… e allora sì che sono brividi. ‘Scherzetto’ può quindi significare un picco di calore o un raffreddamento improvviso, sensori che danno letture fuori range o sistemi di recupero energetico che non intervengono puntualmente, mettendo a rischio la stabilità del processo produttivo.

Tempco produzione caramelle dolcetto scherzetto controllo temperatura

L’obiettivo è allora sempre quello di eliminare qualsiasi ‘scherzetto’ e garantire un funzionamento termico dolce e costante.

Ma veniamo alle caramelle! A proposito di caramelle e dolci. Spesso in passato abbiamo parlato della produzione di cioccolato, dove le nostre apparecchiature di termoregolazione e raffreddamento sono spesso impiegate. La stessa cosa accade nella produzione delle caramelle. Infatti, quando si producono caramelle, o anche mou e caramelle gommose, il processo produttivo prevede anche operazioni di raffreddamento o richiede di essere termoregolato.

Come vengono prodotte le caramelle? In sostanza, si forma una trafila di zucchero dalla quale la caramella viene poi realizzata utilizzando uno stampo. La caramella entra quindi in un sistema di trattamento termico dove solitamente viene raffreddata. Il raffreddamento è necessario per eliminare l’umidità presente nello zucchero in modo da ottenere un aspetto molto lucido della caramella e quindi un aspetto estetico gradevole.

Alla fase di raffreddamento segue un processo di post-riscaldamento volto a garantire una temperatura controllata prima del confezionamento. È interessante come ogni produzione alimentare necessiti comunque di un controllo della temperatura, indipendentemente che si tratti di pastorizzazione o raffreddamento, o riscaldamento. In questo caso non si tratta di un particolare procedimento volto a mantenere le caratteristiche organolettiche del prodotto, ma si tratta di un fattore puramente estetico e di eliminare l’eccesso di umidità che probabilmente cambierebbe anche il gusto della caramella.

 

Infine, in questo tipo di produzioni sono coinvolti anche processi di lavaggio delle linee di produzione che necessitano poi di un post-riscaldamento per asciugare l’intero impianto e prepararlo per una nuova produzione.

 

Temperatura controllata nella produzione di pneumatici e tubi in gomma 


Gli impianti di produzione di pneumatici e tubi in gomma necessitano di un preciso controllo delle temperatura, per una molteplicità di ragioni.

Innanzitutto, il controllo della temperatura è fondamentale per garantire uniformità del materiale. Durante la miscelazione della gomma con altri ingredienti (come additivi e rinforzi), mantenere una temperatura costante è essenziale per garantire che la composizione sia uniforme. Temperature eccessive o al contrario troppo basse possono portare a un’errata miscelazione, con conseguente compromissione delle proprietà meccaniche del prodotto finale.

Un altro processo nella produzione di tubi in gomma e pneumatici è poi la vulcanizzazione: si tratta di un processo chimico che conferisce alla gomma le sue caratteristiche essenziali di elasticità e resistenza finale. Nella vulcanizzazione, la temperatura deve essere strettamente controllata per garantire che il processo avvenga correttamente. Un controllo inadeguato può portare a una gomma troppo rigida o, al contrario, troppo morbida, influenzando negativamente la qualità del prodotto.

Tempco controllo temperatura produzione pneumatici e tubi in gomma

Un adeguato controllo della temperatura contribuisce quindi ad assicurare efficienza di produzione. Temperature ben gestite riducono i tempi di ciclo di produzione e aumentano l’efficienza energetica. Mantenere le temperature ideali al processo produttivo riduce anche la probabilità di scarti e rielaborazioni, ottimizzando la produzione riducendo sprechi di materiale, incrementando la sostenibilità del processo.

Infine, il corretto controllo della temperatura è determinante per la qualità superficiale dei manufatti. In particolare, per gli pneumatici, la temperatura influisce direttamente sulla qualità superficiale e sull’aderenza degli strati. Un controllo accurato delle temperature evita difetti come bolle, rugosità o distorsioni.

Scambiatori PCHE nelle stazioni di rifornimento di idrogeno alla Hydrogen Technology Expo

Per spingere la tecnologia innovativa degli scambiatori PCHE nel settore delle refuelling station di idrogeno, Tempco partecipa con il nostro partner per gli scambiatori a circuito stampato PCHE, Microchannel Devices, alla Hydrogen Technology Expo (stand A3 G50), ad Amburgo il 23-24 ottobre, dove verranno illustrati tutti i vantaggi degli scambiatori PCHE single e multi-stream nelle stazioni di rifornimento di idrogeno.

Gli scambiatori di calore PCHE hanno un ruolo chiave nelle stazioni di rifornimento di idrogeno, essenziali per creare una adeguata rete di distribuzione a servizio della diffusione di veicoli a celle a combustibile per la mobilità sostenibile in elettrico. Questa speciale tipologia di scambiatori di calore può lavorare alle elevate pressioni, fino a 700 bar, richieste per un’efficiente e rapido rifornimento di idrogeno ai mezzi di trasporto, grazie alla speciale tecnica di diffusion bonding con cui vengono realizzati.

Tempco scambiatori PCHE Microchannel Devices stazioni rifornimento idrogeno Hydrogen Technology Expo Amburgo

Gli scambiatori PCHE provvedono quindi alla corretta gestione del calore nel ciclo di compressione dell’idrogeno, garantendo elevata efficienza energetica grazie alla struttura a microcanali delle piastre offrendo al contempo dimensioni molto compatte, risparmiando prezioso spazio di installazione nelle stazioni di rifornimento. La costruzione estremamente robusta garantisce quindi la necessaria affidabilità per resistere alle condizioni operative estreme nelle stazioni di rifornimento di idrogeno.

Vi aspettiamo allora alla Hydrogen Technology Expo alla Hamburg Messe, in Germania, il 23 e 24 ottobre presso Microchannel Devices allo stand A3 G50.

Tempco scambiatori PCHE Microchannel Devices stazioni rifornimento idrogeno Hydrogen Technology Expo Amburgo A3 G50
Registrazioni e biglietto gratuito di ingresso in fiera alla pagina https://www.hydrogen-worldexpo.com/.

 

Estate torrida, misure in soccorso dei sistemi di raffreddamento in crisi

Entrando nella stagione autunnale, ci lasciamo alle spalle un’estate 2024 alquanto torrida. Quella passata è stata infatti una stagione estiva molto calda, e questo clima estremamente caldo ha comportato una serie di situazioni critiche per i gruppi frigoriferi e gli impianti di condizionamento.

Volendo analizzare più nel dettaglio le ragioni di queste criticità, viene subito da pensare che, facile a dirsi, ha fatto davvero molto caldo. Ebbene sì, ma i gruppi frigoriferi e gli impianti di condizionamento servono proprio quando fa caldo. Il problema è che solitamente questi impianti di refrigerazione e condizionamento sono progettati prevedendo da progetto una temperatura ambiente di condensazione di circa 35° C. Durante quest’ultima estate, la temperatura è invece salita molto spesso sopra i 35° C, con picchi di 38°, 40° o anche 42° C e un tasso di umidità relativa molto elevato. Ciò ha portato a temperature di condensazione molto elevate e quindi a pressioni di condensazione altrettanto alte.

Macchine che non erano progettate per condizioni così ‘tropicali’, così estreme, hanno di conseguenza subito dei fermi, e si sono bloccate: gruppi frigoriferi e impianti di condizionamento bloccati, fermi macchina negli impianti di raffreddamento per la produzione industriale. Chiaramente, se in un impianto di condizionamento il sistema di raffreddamento va in blocco, c’è un disagio per le persone dovuto al caldo, ma ciò non comporta un grosso danno.

Quando invece ciò accade sui gruppi di refrigerazione industriale che servono processi produttivi industriali, il problema è molto più rilevante. Per tale motivo, su richiesta dei nostri clienti in Tempco stiamo infatti progettando sistemi di raffreddamento progettati su temperature ambiente più elevate. Stiamo quindi iniziando a dimensionare i gruppi frigoriferi destinati a temperature ambiente di progetto di 40° C, con l’obiettivo di garantire il corretto ed efficiente funzionamento in futuro. Se cioè si ripresenteranno stagioni estive così afose e calde, di sicuro questi gruppi frigoriferi potranno continuare a funzionare, garantendo la necessaria disponibilità per il processo asservito.

Se siete interessati ad approfondire questo argomento, contattate i nostri tecnici in Tempco.

Certificazione 2024 per la sostenibilità ESG nella supply chain in Tempco

L’adozione di comportamenti sostenibili è per Tempco importante quanto supportare i clienti nell’industria di processo nel perseguire la massima efficienza energetica, riducendo l’impatto ambientale delle attività produttive.

Nel nostro costante impegno verso i target di sostenibilità, siamo pertanto lieti di aver aggiunto la Certificazione 2024 rilasciata da Synesgy per la valutazione della sostenibilità relativa alle tematiche ESG (Environmental, Social, Governance) nella supply chain, che abbiamo completato su iniziativa di un nostro cliente che richiedeva questa qualifica.

Tempco 2024 ESG certification sustainability Synesgy

Synesgy, ente che ha rilasciato la Certificazione, è una piattaforma globale per la valutazione della sostenibilità ESG all’interno delle catene di fornitura. Tempco ha adottato nella sua strategia di sostenibilità alcune misure che inlcudono l’implementazione del fotovoltaico, per l’impiego di energie rinnovabili a copertura dell’intero fabbisogno energetico per le attività nella propria sede, oltre all’attuazione della strategia paper less con la digitalizzazione della documentazione cartacea, riducendo l’impatto ambientale delle operazioni.

Per incrementare l’efficienza energetica e il benessere per le persone che lavorano in Tempco, all’interno dei nostri uffici e in officina, sono inoltre state introdotte delle pompe di calore, e la sostituzione con lampade LED è stata completata per il 100% dei sistemi di illuminazione.

Scambiatori PCHE nelle stazioni di rifornimento di idrogeno in fiera ad Amburgo

Tempco partecipa con il nostro partner per gli scambiatori a circuito stampato PCHE, Microchannel Devices, alla Hydrogen Technology Expo di Amburgo, in programma alla Hamburg Messe in Germania i prossimi 23-24 ottobre.

Dopo l’appuntamento italiano con Hydrogen Expo di settembre e quello di giugno con la Hydrogen Technology Expo di Houston, Texas, torniamo in una fiera europea per mostrare i vantaggi dell’applicazione degli scambiatori di calore PCHE single e multistream nelle stazioni di rifornimento di idrogeno.

Le stazioni di rifornimento di idrogeno sono un elemento chiave per l’adozione diffusa di veicoli a celle a combustibile alimentati a idrogeno, per la mobilità sostenibile del futuro grazie all’utilizzo delle energie rinnovabili. Un aspetto cruciale di queste stazioni è la gestione del calore durante il processo di compressione e distribuzione dell’idrogeno. I Printed Circuit Heat Exchangers (PCHE) giocano un ruolo fondamentale in questo contesto, offrendo elevata efficienza e affidabilità, grazie alla capacità di gestire il gas alle elevate pressioni imposte da questo tipo di applicazioni.

Tempco Hydrogen Technology Hamburg stazioni rifornimento idrogeno PCHE

 

Cosa sono gli scambiatori di calore PCHE?
I Printed Circuit Heat Exchangers (PCHE) sono dispositivi altamente efficienti utilizzati per trasferire calore tra due o più fluidi. Questi innovativi scambiatori di calore sono realizzati utilizzando la tecnica della fotoincisione su lamine metalliche, creando microcanali attraverso i quali i fluidi passano. Le lamine incise sono poi saldate in un unico blocco mediante un processo chiamato diffusion bonding, che unisce le lamine a livello atomico, formando una struttura solida e compatta.

L’elevata robustezza strutturale degli scambiatori PCHE consente quindi di soddisfare le condizioni operative estreme imposte dalle emergenti applicazioni di raffreddamento dell’idrogeno ad alta pressione, e in particolare per le stazioni di rifornimento di idrogeno.

Venite a scoprire tutti i vantaggi degli scambiatori PCHE per le stazioni di rifornimento di idrogeno con Tempco e Microchannel Devices alla Hydrogen Technology Expo di Amburgo, il 23-24 ottobre 2024.

Termoregolazione nelle varie fasi di produzione delle creme cosmetiche

Nel comparto produttivo delle creme cosmetiche, Tempco ha fornito alcune centraline di termoregolazione TREG a costruttori di macchine e produttori finali di cosmetici.

La precisione del controllo della temperatura nella produzione di creme cosmetiche è fondamentale per garantire la qualità, la stabilità e l’efficacia del prodotto finale.


Tempco centraline termoregolazione TREG produzione creme cosmetiche

Durante il processo di produzione, la temperatura influisce infatti su diverse fasi critiche, tra cui:

  • Miscelazione degli ingredienti: molti ingredienti utilizzati nelle creme cosmetiche, come oli, emulsionanti e conservanti, devono essere sciolti o mantenuti a una certa temperatura per mescolarsi correttamente. Un controllo accurato della temperatura evita che gli ingredienti si separino o degradino.
  • Emulsificazione: le creme sono spesso emulsioni, cioè miscele di acqua e oli. La temperatura deve essere controllata con precisione durante l’emulsificazione per garantire una distribuzione uniforme delle fasi e una texture omogenea del prodotto.
  • Raffreddamento: dopo la fase di emulsificazione, è essenziale raffreddare il prodotto a una velocità controllata per evitare la separazione delle fasi o la formazione di cristalli indesiderati. Un raffreddamento troppo rapido o troppo lento può compromettere la consistenza e la stabilità della crema.
  • Stabilità del prodotto: una temperatura controllata durante la produzione e il confezionamento contribuisce a preservare la stabilità chimica e microbiologica del prodotto, prevenendo alterazioni nel tempo.
  • Sicurezza: evitare temperature eccessive previene la degradazione termica di ingredienti attivi sensibili, che potrebbe ridurre l’efficacia della crema o generare sottoprodotti potenzialmente irritanti.

Distribuzione e rifornimento di idrogeno con Tempco alla Hydrogen Expo

Parliamo ancora di PCHE, scambiatori di calore a circuito stampato. Questa settimana, dall’11 al 13 settembre, si svolge a Piacenza l’Hydrogen Expo, una fiera dedicata alle tecnologie dell’idrogeno. Tempco sarà sicuramente presente (PAD. 1 Stand B118) presso MCD, perché questo è un mercato molto interessante con applicazioni veramente interessanti, soprattutto per quanto riguarda le applicazioni di distribuzione dell’idrogeno.

Siamo tutti coinvolti nei problemi legati alla mobilità, e una delle possibili soluzioni per il prossimo futuro sostenibile riguarda le automobili o comunque i trasporti e i veicoli che utilizzano l’idrogeno come fonte di energia per il powertrain. Idrogeno come fonte diretta di energia per motori a combustione interna o come fonte indiretta di energia per alimentare motori elettrici in veicoli elettrici a batteria e soluzioni di mobilità elettrica.

Tempco scambiatori PCHE sistemi distribuzione idrogeno refueling

Parliamo infatti soprattutto delle colonnine di distribuzione dell’idrogeno, per il rifornimento di auto e veicoli alimentati a idrogeno, che utilizzano dunque motori alimentati a idrogeno. In particolare, questi sistemi di distribuzione richiedono la presenza di scambiatori di calore per abbassare la temperatura dell’idrogeno durante le operazioni di rifornimento per questo tipo di veicoli, automobili, autobus, camion o quant’altro. Scambiatori che sono quindi utilizzati per abbattere la temperatura dell’idrogeno e immagazzinarne grandi volumi ad alta pressione, con l’obiettivo di ridurre i tempi necessari per il rifornimento e di poter stoccare l’idrogeno a livelli di pressione adeguati.

Tempco scambiatori PCHE sistemi distribuzione idrogeno hydrogen refueling stations

Gli scambiatori PCHE, grazie alle loro peculiari caratteristiche, consistenti nell’essere interamente realizzati in acciaio inox, completamente saldati, e quindi costruiti in materiale compatibile, appunto full-inox, sono la soluzione ideale per il raffreddamento dell’idrogeno.

Lo abbiamo già visto in altri video focalizzati sugli scambiatori PCHE impiegati nei compressori multistadio per idrogeno e gas tecnici. In questo caso viene utilizzato uno scambiatore monostadio per il raffreddamento diretto dell’idrogeno ma con pressioni di esercizio molto elevate.

L’applicazione è molto intrigante. Se siete interessati, venite a trovarci a Piacenza in Hydrogen Expo, PAD. 1 Stand B118, oppure contattateci.

 

Importanza della manutenzione degli scambiatori e della sostituzione delle guarnizioni

Come già visto in un recente articolo sulla manutenzione degli scambiatori, la manutenzione regolare degli scambiatori di calore a piastre è cruciale per garantire l’efficienza e la longevità dell’impianto al quale sono asserviti. Questi dispositivi assolvono infatti a un ruolo fondamentale nella gestione della temperatura nei processi industriali, trasferendo calore tra due fluidi.

Tuttavia, con il tempo e l’uso continuo, le piastre possono accumulare depositi e le guarnizioni possono deteriorarsi, compromettendo le prestazioni e l’integrità dell’intero sistema.
Uno degli aspetti chiave della manutenzione degli scambiatori di calore a piastre è pertanto la sostituzione delle guarnizioni. Le guarnizioni sono componenti essenziali che garantiscono la tenuta del sistema. Esistono due principali tipi di guarnizioni: incollate e a clip.

Tempco manutenzione efficienza scambiatori a piastre

Tempco manutenzione scambiatori di calore a piastre

Guarnizioni incollate: queste guarnizioni sono fissate permanentemente alle piastre con un adesivo. Consentono operazioni di lavaggio delle piastre on-site più semplici, ma la loro sostituzione può essere più laboriosa e richiede un’attenta pulizia delle superfici prima di applicare le nuove guarnizioni.
Guarnizioni a clip: queste guarnizioni, sono progettate per essere facilmente rimovibili e sostituibili senza l’uso di adesivi. Le guarnizioni a clip sono più convenienti per la manutenzione periodica poiché possono essere rimosse e sostituite rapidamente, riducendo i tempi di inattività del sistema.

Il mercato è ormai dominato dalle guarnizioni clip.

Tempco manutenzione scambiatori a piastre sostituzione guarnizioni

È fondamentale eseguire ispezioni regolari per rilevare eventuali segni di usura o danni alle guarnizioni, come crepe, rigonfiamenti o perdita di elasticità. Una guarnizione compromessa può portare a perdite di fluido, contaminazione e inefficienza del trasferimento di calore.

In conclusione, la manutenzione preventiva e la sostituzione tempestiva delle guarnizioni negli scambiatori di calore a piastre sono essenziali per mantenere le prestazioni ottimali e prolungare la vita utile del sistema. Investire tempo e risorse nella manutenzione regolare non solo previene costosi guasti, ma assicura anche un funzionamento efficiente e sicuro delle operazioni industriali.