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.
In ambiente chimico, farmaceutico, petrolchimico, oil & gas, ci si ritrova molto spesso a dover fare i conti con ambienti aventi atmosfera potenzialmente esplosiva, quindi a dover operare in zone classificate ATEX.
Non voglio in questa sede entrare nel merito delle varie categorie e zone, che rispondono a normative ben precise, che ne sanciscono i diversi gradi di “esplosività” o meglio “rischio di esplosività”, ma semplicemente sottolineare come la costruzione di apparecchiature che devono essere installate in queste zone, devono essere realizzate in modo particolare.
Nello specifico essendo il nostro mestiere, mi riferisco a centraline di termostatazione/termoregolazione
Si stanno diffondendo in modo prepotente gli impianti di cogenerazione con motori endotermici, alimentati a biocarburante, tipicamente olio di palma (o similari).
Uno dei problemi tipici di questi impianti, ma più precisamente di questi combustibili è rappresentato dalle proprietà fisiche, che ne determinano una viscosità ed una consistenza alle basse temperature, per certi versi problematica.
Parlando di problematica, intendo proprio dire che il combustibile non può essere utilizzato, in quanto già a 20°C si presenta in forma gelatinosa, quindi veicolabile con pompe volumetriche, ma sicuramente non gestibile dagli impianti di iniezione presenti sui motori. Per poterlo utilizzare bisogna arrivare ad almeno una temperatura di 40°C.
Spesso e volentieri da queste pagine ho parlato di corrosione negli scambiatori di calore, in quanto è uno dei problemi che dobbiamo risolvere più spesso.
Proprio negli ultimi giorni, ci è capitato uno scambiatore a piastre, in funzione da poco più di un anno, con evidenti problemi di miscelazione.
Negli impianti di cogenerazione realizzati con motori endotermici, una parte di calore che viene recuperato per la produzione di acqua calda, proviene dai fumi di scarico del motore stesso.
Si tratta di un recupero intelligente, infatti, come spesso ripeto, ci troviamo con un fluido a temperatura molto elevata, quindi anche se con portate basse (in massa), possiamo ottenere un ottimo recupero termico. Tutto questo con un “semplice” scambiatore a fascio tubiero.
Gli impianti di produzione di energia e di cogenerazione di elevata potenzialità, fanno utilizzo normalmente di turbine, siano esse
Si tratta ovviamente di macchine molto delicate e di elevato valore economico.
I supporti di queste turbine, sono realizzati con cuscinetti ad alta velocità, che ovviamente generano calore.
Il calore generato dai supporti viene smaltito tramite l’olio.
Cosa si utilizza per raffreddare questo olio?
Sebbene il mercato ci sottoponga prodotti di sempre più largo consumo, ovvero standardizzati, in qualsiasi campo si cerca l’alternativa più adatta alle nostre esigenze.
Nel settore dello scambio termico, ci sono applicazioni dove degli scambiatori di calore standard vanno più che bene, anzi sono stati progettati appositamente per questa applicazioni standard, tipo:
solo per citare tre casi più eclatanti.
ci sono però tutta una serie di applicazioni che richiedono degli scambiatori di calore e delle apparecchiature appositamente studiate e realizzate per adattarsi al meglio alle caratteristiche richieste dal processo o semplicemente dal prodotto.
Alcuni materiali, sia in fase di produzione che di utilizzazione, devono essere termostatati ad una determinata temperatura, vuoi per favorire determinate reazioni, vuoi perchè a quelle temperature hanno il loro range di applicazione o di utilizzo.
Spesso non si tratta di una termoregolazione molto fine, per la quale esistono delle centraline dedicate, ma proprio di una termostatazione, con una tolleranza magari di +/- 1°C, quindi nulla di estremo, ma il livello di temperatura potrebbe essere tale da richiedere delle macchine particolari, che consentano di avere freddo e caldo rapidamente.
E’ il caso ad esempio dell’etanolo, che in questi periodi di “green energy” è di moda.
Il corretto condizionamento dell’acqua negli impianti sia di raffreddamento che di riscaldamento è importante, lo abbiamo sottolineato diverse volte.
Più volte abbiamo sottolineato che una incrostazione o lo sporcamento dei sistemi di scambio termico e di generazione di energia termica:
è determinante per il corretto funzionamento ed il mantenimento delle prestazioni di progetto.
Le incrostazioni però colpiscono anche tutti gli organi installati sui circuiti…
Dopo un lungo, freddo, freddissimo inverno, ecco che arriva il caldo di questo periodo.
Nei mesi ormai passati ho più volte richiamato l’attenzione sulla necessità di inserire l’antigelo (glicole monoetilenico inibito), miscelato all’acqua negli impianti di raffreddamento, per evitare i rischi di congelamento e le rotture che ne possono conseguire.
Ora questo problema micidiale, sembra lontano anni luce e si affacciano altre tipologie di problemi, che risiedono in ambiti più puramente di progetto.
