Scelta di uno scambiatore di calore

Di seguito cercheremo di dare delle indicazioni di carattere generale per la scelta della tipologia di scambiatore di calore, in base alle diverse applicazioni per le quali verrà utilizzato. I paragrafi sotto riportati, contengono le istruzioni generali per la scelta di uno scambiatore di calore a seconda dei  diversi tipi di applicazione per cui sarà utilizzato.

Scambio termico tra fluidi a bassa viscosità , (tipicamente acqua/acqua )


Per “bassa viscosità” si intendono fluidi con un valore di viscosità inferiore a 10 cP. Salvo casi eccezionali lo scambiatore va calcolato con la minima superficie di scambio necessaria a garantire lo scambio termico richiesto, rispettando i limiti di pressione e temperature imposti.  Uno scambiatore a piastre ispezionabili (di seguito PHE), ha un costo inferiore confrontato ad un modello a fascio tubiero avente la medesima potenzialità.

Il PHE è quello che offre il miglior compromesso tecnico ed economico nelle applicazioni acqua/acqua; Il fattore economico in particolare, assume grande importanza quando la qualità dell’acqua richiede l’impiego di acciaio inox o di materiali più pregiati.

Difatti, un PHE con piastre in titanio, costa mediamente circa il doppio rispetto al medesimo con piastre in acciaio inox.

Uno scambiatore a fascio tubiero avente materiali costruttivi di pari caratteristiche, avrà un costo decisamente superiore. Se uno dei due fluidi impiegati non fosse compatibile con il materiale delle guarnizioni, occorrerà necessariamente prendere in considerazione altre tipologie di scambiatori…

Pubblicato in Glossary, Scambiatori a piastre, Scambiatori di calore, Scambiatori saldati

9 commenti su a “Scelta di uno scambiatore di calore

  1. Buongiorno,
    abbiamo sicuramente scambiatori adatti a questo scopo, si tratta di scambiatori di calore a piastre con piastre in titanio.
    Per poterle dare dei costi, serve dimensionare lo scambiatore in base alla potenza termica da dissipare.
    Ci contatti che le diamo maggiori informazioni.

    cordialmente
    valter biolchi

  2. Salve, sto marinizzando un motore di auto.
    Gradirei sapere se avete qualche scambiatore acqua dolce\salata che possa essere consono alle mie esigenze ed inoltre gradirei conoscere i costi.
    Grazie

  3. Buonasera Andrea,
    le ho reinviato il tutto ai due indirizzi, spero che abbia ricevuto, altrimenti mi faccia sapere.

    Per i link se gentilmente mi segnala quali non funzionano, che verifico immediatamente e li sistemiamo.

    Sono io a ringraziarla per l’attenzione che ci dedica.

  4. Gentile sig. Biolchi la ringrazio per la cortesia.Attualmente non è arrivata ancora alcuna mail.In questo commento ho inserito un indirizzo aggiuntivo.é possibile inoltre avere il datasheet/scheda tecnica di questi scambiatori da voi prodotti in maniera da vedere quei flussi e coefficienti di cui Le parlavo in precedenza?
    Ho provato a scaricare anche i pdf dei vostri vari scambiatori ma i link hanno dei problemi.
    Sicuro che i consigli che mi manderete mi aiuteranno a risolvere questi piccoli grandi problemi la ringrazio ancora,e se mi è permesso vi nominerò anche nei ringraziamenti e collegamenti nella mia tesi.
    Distinti Saluti.

  5. Buongionro Andrea,
    capisco il problema, d’altra parte non è facile trovare schede tecniche di questi motori.
    Le mando via email alcune considerazioni che ritengo possano esserle utili.
    Forniamo una gamma di apparecchi di scambio termico per motori MTU sia della serie 2000 che della serie 4000, che non arrivano ai 10 MW che lei cita, ma arrivano fino a 2,5 MW circa. Quindi facendo le debite proporzioni, si possono fare delle stime attendibili.
    Cordialmente la saluto.

  6. Sarò più preciso per evitare di darLe ulteriori problemi:
    La parte principale nel progetto sta nella regolazione della portata tramite una pompa a velocità variabile.
    Quindi:
    -il circuito chiuso(acqua motore/dolce)avrà una portata costante.
    -il circuito aperto(acqua marina)avrà una portata variabile a seconda della temperatura di acqua dolce.

    Sto utilizzando per calcolare questo il metodo &-NTU dove:

    &=W/Wmax.dove W=Cc(TcIN – TcOut), Wmax=Cmin(TcOUT-TcIN)

    I dati da me conosciuti sono:
    – TcIn = 90°c; TfIN = 15°c ;
    – Cmin(penso appartenga sempre ad acqua dolce)=COST;
    – Cc(cap. termica) Cost perchè flusso cost e cp=4186;
    -Area scamb(non la conosco ma il mio scamb deve essere “fissato”);

    Ora concentro l’attenzione sul grafico ascisse efficienza(&) e ordinate NUT= uA/(Cmin) :

    -dalla scheda del prodotto,dovrei conoscere u in f.ne della portata di acqua marina,quindi posso ricavare il C= Cmax/Cmin dove Cmax e cap termica di acqua salata, e dal C riesco ad individuare la curva che mi dà l’efficienza in questo regime dello scambiatore.
    Detto questo posso quindi ricavarmi la mia TcOUT e continuare così il processo di tutto.

    Spero il mio ragionamento sia giusto,ma vorrei un aiuto riguardo:
    -Modello Scambiatore da utilizzare(con portate appropriate,ma vanno bene anche non precisissime!)
    -scheda del suddetto scambiatore dalla quale io possa vedere i dati utili per i calcoli.
    Le ho scritto anche il mio ragionamento per evitare di farLe impiegare altro tempo,vista la sua gentilezza.
    Posso soltanto dirle:GRAZIE.

  7. Innanzitutto grazie mille per la disponibilità e la gentilezza..Il problema dal quale sto tentando di uscirne è che dovrei ipotizzare di avere un sistema di propulsione navale definendo il suo dimensionamento,cioè mi spiego meglio:
    -lo studio viene fatto su un motore di potenza pari a 10 Mw,la temperatura dell’acqua che scorre nel suo circuito chiuso di raffreddamento deve rimanere entro un range di 0-100 °C ottimizzando al massimo lo spreco di energia,cioè usando gli scambiatori solo quando necessari(io ne ho inseriti 3).
    Ora io non ho idea che portata possano avere sia il sistema chiuso(acqua dolce)che quello aperto(marino),neanche orientativa,utile a raffreddare un motore di questa potenza,e inoltre,trovata questa portata,dovrei trovare da un catalogo di un’azienda uno scambiatore (marca modello ecc)che inserito nei miei algoritmi con le relative leggi riesca a darmi una simulazione quantomeno realistica.
    Questi problemi li trovo perchè innanzitutto non riesco ad avere notizie dettagliate sul motore(schemi progettuali impossibili da reperire)e poi anche perchè la mia visuale è rivolta a problemi di interfacciamento,algoritmi,software,hardware ecc.
    La ringrazio nuovamente sig Biolchi

  8. Buongiorno Andrea,
    nel settore navale, per applicazioni che prevedono l’utilizzo di acqua mare come fluido di servizio, si è affermato ormai da anni l’impiego di scambiatori di calore a piastre in titanio.
    Decisamente più performanti, meno ingombranti e più convenienti dei corrispettivi scambiatori a fascio tubiero in materiali adeguati (cupro nickel).
    Se ha necessità di maggiori informazioni o valutazioni mi contatti senza problemi.
    Un cordiale saluto.

  9. Buongiorno,volevo avere qualche informazione sulla scelta di scambiatori da usare in ambito navale:acqua salata-acqua dolce.
    Sto effettuando uno studio nel settore del raffreddamento navale,ma nel settore dell’automazione.
    Per un lavoro completo vorrei conoscere quali tipi di scambiatore potrebbero essere usati,come effettuare un loro dimensionamento,e dove poter trovare qualche spunto per capirne di più senza perdermi in kilometrici manuali.
    Grazie mille anticipatamente

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