La macchina del cliente è sviluppata per la compressione di idrogeno puro fino a 450 bar g, con uno speciale design ottimizzato per garantire massime prestazioni, elevata purezza del gas e integrità strutturale in condizioni operative caratterizzate da pressioni elevatissime.

L’unità impiega quindi componenti adatti al contatto con il gas e sistemi di tenuta compatibili per il trattamento dell’idrogeno, adatti quindi a resistere agli effetti tipici di questo gas, tra cui la permeazione e l’infragilimento del materiale.

Un elemento cruciale tra i componenti integrati nel compressore è quindi proprio lo scambiatore a piastre PCHE a circuito stampato fornito da Tempco, che grazie alla elevata efficienza di scambio termico e alla modalità in multi-stream, per il raffreddamento multifase nei diversi cicli di compressione dell’idrogeno, e alla resistenza alle altissime pressioni offre l’affidabilità, la sicurezza operativa e l’efficienza elevata richieste dalla specifica applicazione del cliente.

L’unità è destinata a una varietà di applicazioni, quali idrogeno verde, elettrolisi e fino allo stoccaggio di idrogeno ad alta pressione e all’immissione nella rete, trasporto e stazioni di rifornimento di idrogeno.

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Il rifornimento di idrogeno rappresenta una sfida per una serie di ragioni: l’idrogeno deve essere compresso a pressioni altissime (fino a 700 bar) per essere immagazzinato nei serbatoi dei veicoli. Durante questo processo, si genera molto calore: se non viene gestito, il rifornimento diventa più lento e meno efficiente. Qui entra in gioco la tecnologia degli scambiatori di calore.

Varie caratteristiche rendono infatti gli scambiatori PCHE tanto speciali, ideali per rispondere alle sfide poste dalle tecnologie legate all’idrogeno. Cosa sono i PCHE? Immaginate un dispositivo compatto e robusto, in grado di raffreddare rapidamente i fluidi. La loro utilità nelle applicazioni a idrogeno presenta vari aspetti:

• Gestiscono le alte pressioni senza problemi.
• Sono piccoli, quindi occupano meno spazio nelle stazioni di rifornimento.
• Raffreddano l’idrogeno in modo veloce e preciso, accelerando il processo di rifornimento.

Nello specifico caso delle stazioni di rifornimento idrogeno, il funzionamento dei PCHE porta quindi valore in una serie di passaggi cruciali per garantire efficienza e sicurezza operativa del sistema:

• Durante il rifornimento, l’idrogeno viene compresso e poi raffreddato dai PCHE prima di entrare nei serbatoi del veicolo.
• Questo processo evita che il gas si surriscaldi, rendendo il tutto più sicuro e veloce.
• In parole semplici: i PCHE aiutano a far funzionare le stazioni di rifornimento in modo più efficiente, per permettere agli automobilisti di fare il pieno in pochi minuti.

Facendo un esempio pratico, una stazione di rifornimento dotata di PCHE è in grado di rifornire più veicoli in meno tempo. Questo comporta diversi principali vantaggi:

• Risparmio di tempo: meno attese per chi fa il pieno.
• Migliore affidabilità: il sistema non si surriscalda e funziona sempre al meglio.
• Riduzione dei costi operativi: grazie alla loro efficienza energetica.

Guardando al futuro della mobilità green, l’aumento dei veicoli a idrogeno richiede che le stazioni di rifornimento diventino sempre più efficienti. In questo quadro, i PCHE saranno un elemento fondamentale per supportare questa crescita, in quanto la loro peculiare tecnologia offre la soluzione ideale per superare le sfide del rifornimento di idrogeno. Grazie alla loro efficienza e affidabilità, rappresentano un investimento per un futuro più verde e sostenibile.

Scoprite come Tempco può supportare la crescita dell’industria dell’idrogeno con soluzioni innovative dedicate. Contattateci per una consulenza o visitate il nostro sito dedicato https://pche.it/.

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Gli impianti di cogenerazione comportano diverse applicazioni degli scambiatori di calore, il cui impiego consente di incrementare ulteriormente l’efficienza del processo. Si parte dal pre-trattamento del biogas, operazione volta a eliminare le impurità e l’umidità presenti nel biocombustibile per preservare il motore, fino al recupero di calore dai fumi di scarico del motore stesso mediante scambiatori a fascio tubiero, massimizzando la quantità di energia termica che il sistema può generare.

In questo caso, gli scambiatori Tempco lavorano sia sui jacket, con uno scambiatore saldobrasato, sia sul recupero fumi, con uno scambiatore a fascio tubiero.

Dopo 11 anni di lavoro, il cliente ci ha quindi chiamato per richiedere delle guarnizioni di ricambio sulle flange, che nel tempo si sono usurate. All’epoca dell’installazione, Tempco aveva fornito gli scambiatori, mentre per le guarnizioni il cliente si era affidato a un altro fornitore, anche se a onor del vero si tratta comunque di materiale soggetto a usura e che pertanto necessita di manutenzione.

Nel complesso, possiamo insomma dirci molto soddisfatti dell’applicazione realizzata per questo cliente.

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Per questo stesso settore è però anche possibile impiegare scambiatori di calore a piastre saldobrasati, che sono sicuramente meno costosi ma hanno anche limiti molto più bassi rispetto alle condizioni di lavoro. Tuttavia, possono comunque essere una soluzione molto efficiente ed efficace fino a determinati livelli di temperatura e pressione. Si tratta chiaramente di scambiatori a piastre saldobrasati particolari, non saldobrasati rame ma saldobrasati nichel o anche scambiatori a piastre saldobrasate con filler in acciaio inox, che quindi non hanno controindicazioni laddove i fluidi coinvolti nello scambio termico possono reagire con gli ioni di rame. Ciò significa che non ci sono problemi di compatibilità chimica.

Questi scambiatori a piastre saldobrasate possono offrire ottime prestazioni per temperature piuttosto elevate, 200, 300 o 400° C e alcuni modelli possono essere adatti anche a temperature più elevate, ma possono lavorare a livelli di pressione molto più bassi rispetto agli scambiatori PCHE, Pertanto, possono essere impiegati solo in alcune applicazioni dove il limite di pressione consente l’uso di questo tipo di scambiatori di calore a piastre saldobrasati. Anche questo tipo di scambiatori, essendo completamente saldati, offre infine il vantaggio di un’elevata capacità di tenuta che si traduce nel vantaggio di essere garantiti esenti da perdite e miscelazione tra i fluidi.

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Il progetto rappresenta una milestone fondamentale, segnando l’ingresso degli scambiatori di calore PCHE nelle applicazioni per il comparto petrolifero offshore, dopo le diverse soluzioni già sviluppate nel settore delle energie green e rinnovabili e in particolare dell’idrogeno. Dopo la firma del contratto a fine dello scorso ottobre con Rosetti Marino, per lo sviluppo e la produzione di uno scambiatore a circuito stampato PCHE destinato al raffreddamento di gas acido da idrocarburi nel nuovo modulo di recupero gas installato su una piattaforma offshore al largo delle coste della Libia, Microchannel Devices è ora molto lieta di annunciare l’avvio del progetto e di condividere maggiori dettagli in merito.

Rosetti Marino è tra i più importanti operatori EPC (Engineering, procurement & construction) attivi nel settore Oil&Gas per piattaforme petrolifere. La società era alla ricerca di un costruttore di scambiatori PCHE di grandi dimensioni che fosse in grado di realizzare entro la metà del 2025 uno scambiatore conforme agli stringenti requisiti della normativa ASME per applicazioni con gas ‘letali’.

La commessa ha preso abbrivio grazie al supporto commerciale di Tempco, e l’intenso lavoro del team di MCD ha portato in poche settimane a definire un concept di PCHE in grado di soddisfare tutti i requisiti posti dalla normativa ASME nonché dall’utilizzatore finale ENI, da Saipem (main contractor) e RINA (ente terzo ispettivo). Preziosa è stata a tale riguardo anche la disponibilità del referente ASME di ICIM.

Remdering dello scambiatore PCHE di grandi dimensioni per piattaforma oil & gas offshore

MCD è quindi al lavoro per realizzare il suo primo scambiatore PCHE per Oil&Gas offshore, che avrà una lunghezza di oltre 3 metri e un peso di più di 8.000 kg. Lo scambiatore sarà composto da 5 blocchi di piastre fotoincise, saldati con tecnologia di diffusion bonding mediante cordoni di saldatura di geometria specifica, appositamente studiati per consentire un controllo al 100% mediante raggi gamma.

Il dimensionamento dello scambiatore è stato supportato da prove termofluidodinamiche su provini dedicati. Le prove di collaudo comporteranno la capacità di testare un recipiente in grado di contenere centinaia di litri di gas o acqua, e di gestire portate nell’ordine dei 200.000 litri/ora. Perfettamente adeguati alla commessa si sono quindi dimostrati gli impianti di lavorazione di cui MCD si è dotata nel 2024, che includono una macchina di taglio e un centro di lavoro a cinque assi per le lavorazioni meccaniche dei blocchi, entrambe in grado di lavorare su masse di grandi dimensioni, e una seconda linea di incisione che in sei settimane consentirà di realizzare tutte le 2.600 piastre canalizzate necessarie per la costruzione dello scambiatore.

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La peculiarità degli Scambiatori PCHE di poter gestire pressioni molto elevate, fino a 700 bar, garantendo elevata efficienza energetica grazie alla struttura a microcanali delle piastre, con inoltre elevata libertà di design che consente di personalizzare i circuiti di scambio dello scambiatore alle specifiche esigenze applicative, comportano grande affidabilità e durabilità di questa tipologia di scambiatori. Caratteristiche essenziali nelle applicazioni estremamente sfidanti nell’industria dell’idrogeno, facendone un mercato potenzialmente molto interessante per i PCHE.

Ecco quindi altri vantaggi che gli scambiatori di calore PCHE offrono in questo tipo di applicazioni:

• Compattezza: la loro struttura compatta permette di risparmiare spazio, un fattore importante nelle stazioni di rifornimento dove lo spazio è limitato.
• Alta efficienza termica: la configurazione a microcanali offre un’elevata superficie di scambio termico, migliorando l’efficienza del trasferimento di calore.
• Versatilità: gli scambiatori di calore PCHE possono essere utilizzati per una varietà di fluidi e condizioni operative, rendendoli adattabili a diverse esigenze di raffreddamento e riscaldamento.

In conclusione, gli scambiatori di calore PCHE sono componenti vitali nelle stazioni di rifornimento di idrogeno, contribuendo a garantire un’operazione sicura ed efficiente. La loro capacità di gestire il calore generato durante la compressione dell’idrogeno, combinata con la loro compattezza e affidabilità, li rende una scelta preferita per questa applicazione. Con l’espansione dell’infrastruttura per l’idrogeno, l’importanza di questi dispositivi continuerà a crescere, sostenendo lo sviluppo di una mobilità più sostenibile e verde.

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Già da qualche tempo stiamo parlando di soluzioni di termoregolazione e controllo della temperatura che in Tempco abbiamo sviluppato grazie all’impiego dei PCHE: dalle stazioni di rifornimento di idrogeno per la mobilità sostenibile, al controllo della temperatura nelle tecnologie di celle a combustibile nel powertrain ibrido dei più avanzati yacht a zero emissioni. Fino a pionieristiche applicazioni che si prospettano nel settore petrolifero e dell’energia nucleare sicura, con i reattori di quarta generazione.

La sezione Settori di Applicazione del sito propone una overview dei comparti industriali all’avanguardia dove trovano già impiego gli scambiatori PCHE. Alla pagina delle Caratteristiche del sito dedicato agli Scambiatori PCHE di Tempco è invece possibile scoprire in dettaglio le particolarità tecniche distintive di questa tecnologia di scambiatori, che grazie al procedimento di saldatura allo stato solido chiamato Diffusion Bonding si differenziano dai tradizionali scambiatori saldati. Il Diffusion bonding conferisce infatti ai PCHE una resistenza meccanica e strutturale eccezionale, consentendone l’utilizzo in condizioni operative estreme in termini di pressioni e temperature elevate.

La speciale tecnica di fotoincisione chimica delle piastre, o chemical etching, simile a quella adoperata nel settore dell’elettronica per realizzare i circuiti stampati, permette inoltre di creare layout personalizzati dei circuiti di scambio termico sulle piastre di questi scambiatori, con totale libertà di design per ottenere circuiti di trasferimento termico ad altissima efficienza e customizzati sulle singole applicazioni. Offrendo inoltre la possibilità di realizzare gli scambiatori PCHE anche in modalità multistream, per gestire diversi scambi termici contemporaneamente con portate, cadute di pressione, livelli di pressione e temperatura differenti.

Vi invitiamo allora a scoprire e sviluppare insieme a Tempco le potenzialità applicative offerte dal nuovo mondo degli scambiatori PCHE alla pagina dedicata https://pche.it/.

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Gli scambiatori PCHE trovano un’ideale applicazione per il raffreddamento del gas ad altissima pressione e temperatura nei cicli di compressione delle stazioni di rifornimento idrogeno. Grazie alla tecnica di costruzione per diffusion bonding e alla struttura a microcanali delle piastre, ottenuta con uno speciale processo di fotoincisione chimica, questi scambiatori garantiscono infatti elevatissima efficienza di scambio termico, resistenza alle condizioni estreme di lavoro con pressione e temperature elevate e la necessaria sicurezza operativa nelle stazioni di rifornimento di idrogeno.

Una tecnologia chiave perché si possa creare una adeguata infrastruttura di rifornimento atta a sostenere la crescita dell’industria dell’idrogeno e la diffusione di veicoli a celle a combustibile per la mobilità sostenibile di domani.

Alla pagina Tempco sul sito Fiera Idrogeno trovate una raccolta di articoli e applicazioni sviluppate per l’industria dell’idrogeno.
https://www.fieraidrogeno.com/Tempco

Qui trovate invece l’articolo completo sugli scambiatori PCHE Tempco nelle stazioni di rifornimento idrogeno. Buona lettura!

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Grazie alla loro capacità di sopportare pressioni e temperature di lavoro estreme, in virtù della costruzione mediante processo di diffusion bonding, nelle stazioni di rifornimento di idrogeno gli scambiatori di calore PCHE sono essenziali per diverse ragioni:

1. Gestione del calore durante il ciclo di compressione del gas: l’idrogeno deve essere compresso a pressioni molto elevate (fino a 700 bar) prima di essere trasferito nei serbatoi dei veicoli. Questo processo genera una notevole quantità di calore. Gli scambiatori di calore PCHE sono utilizzati per raffreddare l’idrogeno compresso, garantendo che la temperatura rimanga entro i limiti di sicurezza operativa.
2. Efficienza energetica: la struttura a microcanali dei PCHE consente un’efficace trasferimento di calore con una minima perdita di energia. Questo contribuisce a migliorare l’efficienza complessiva della stazione di rifornimento, riducendo i costi operativi e l’impatto ambientale.
3. Affidabilità e durabilità: i PCHE sono costruiti per resistere a condizioni operative estreme, inclusi alte pressioni e temperature variabili. Questa durabilità è cruciale per le stazioni di rifornimento di idrogeno, che devono operare in modo continuo e sicuro.

L'articolo Ruolo degli scambiatori di calore PCHE nelle stazioni di rifornimento di idrogeno proviene da Tempco Blog.

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.

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.

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.

L'articolo Distribuzione e rifornimento di idrogeno con Tempco alla Hydrogen Expo proviene da Tempco Blog.