Dove si studia la termotecnica – Articoli su InfoImpianti.it.
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Coefficienti di convezione e di irraggiamento, i valori tipici
Per il calcolo del coefficiente complessivo di trasmissione termica è necessario effettuare la somma del coefficiente di convezione e del coefficiente di irraggiamento.
Di seguito potete trovare alcune tabelle con i valori tipicamente utilizzati nei calcoli termodinamici.
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Reazioni chimiche e termostatazione
Parlando di energia termica, non possiamo ignorare l’energia che si sviluppa nei processi produttivi di tipo chimico farmaceutico, che si basano sulle reazioni di determinati prodotti che miscelati fra loro, permettono di ottenere principi attivi o sottoprodotti per utilizzi specifici.
Alcune reazioni chimiche avvengono con sviluppo di calore o con assorbimento di calore.
In pratica nei due casi cosa succede:
- Il contenuto di energia dei prodotti di reazione è superiore a quello delle sostanze reagenti: la reazione è endotermica, cioè è necessario somministrare continuamente energia per farla avvenire.
- Il contenuto di energia dei prodotti è inferiore a quello dei reagenti: la reazione è esotermica, cioè avviene con sviluppo di calore, ed è prodotto calore.
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Tipiche applicazioni degli scambiatori a piastre
Abbiamo sottolineato più volte come gli scambiatori di calore a piastre stiano sempre più acquisendo quote di mercato e di applicazione, rispetto a sistemi tradizionali. Più volte al giorno mi trovo a fare analisi di diversi tipi di applicazione.
Vediamo di seguito le applicazioni tipiche, suddivise per tipologia di fluido, in base alla viscosità.
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Gelo e danni negli scambiatori di calore aria/acqua
Già altre volte ho sottolineato l’importanza dell’antigelo negli impianti di raffreddamento dotati di free cooler (elettroradiatori, dissipatori, scambiatori aria acqua, aerotermi…insoma chiamateli come volete).
Proprio la scorsa settimana, un nostro importante cliente ci ha chiamati per una emergenza, il radiatore di dissipazione di un gruppo di cogenerazione con motore endotermico, si è rotto per il gelo.
Il cliente assicurava di aver messo l’antigelo nella giusta concentrazione, ma evidentemente qualche cosa non è andata per il verso giusto.
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Fisica dello scambio termico
In fisica esistono tre meccanismi distinti per cui si può verificare uno scambio di calore tra corpi diversi:
- conduzione
- convezione
- irraggiamento.
Uno dei tre meccanismi può avere un’influenza predominante sugli atri ma molto spesso si trovano tutti e tre presenti contemporaneamente.
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Che vantaggi offre lo scambiatore a piastre
Argomento spesso dibattuto, già più volte accennato, vediamo di raccogliere velocemente i punti salienti…
Design compatto
Lo scambiatore di calore a piastre è il più compatto e leggero attualmente sul mercato, perchè:
- hanno solitamente un coefficiente di scambio termico tre volte più alto di uno scambiatore a fascio tubiero;
- in ogni caso quando le perdite di carico lo permettono il valore del coefficiente di scambio è il più alto
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la superficie di scambio richiesta è quindi da 1/3 a 1/5 più piccola di quella di uno scambiatore a fascio tubiero tradizionale;
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il particolare disegno costruttivo delle piastre corrugate, consente di utilizzare spessori molto ridotti (0,4…0,8 mmm);
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non si adottano sovraspessori di corrosione, si adotta il materiale resistente alla corrosione;
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non sono necessari spazi contigui per la manutenzione.
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La corrosione dei metalli – Articoli su InfoImpianti.it
Il collegamento alla torre di raffreddamento
Il problema
Nel circuito idraulico di un impianto di raffreddamento con una torre di raffreddamento, la tubazione dell’acqua è collegata alla linea di alimentazione mediante un tronco orizzontale che corre all’altezza degli ugelli, preceduto da un altro tronco di tubazione in in risalita rispetto al pelo dell’acqua nel bacino di raccolta della torre stessa, come rappresentato nella figura B (in questo caso si è rappresentata l’utenza con uno scambiatore, ma potrebbe essere una utenza qualsiasi).
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La scelta dello scambiatore a piastre
La selezione della tipologia di uno scambiatore per una determinata applicazione dipende da diversi fattori, gli aspetti più importanti da considerare nella scelta sono le proprietà del fluido, le limitazioni di temperatura e pressione, le possibili esigenze future di ampliamento, la manutenzione necessaria e non ultimo il prezzo.
Analizzate i seguenti elementi prima di effettuare la vostra scelta:
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materiali di costruzione
- condizioni di lavoro (volume di fluido, temperatura operativa, perdite di carico previste)
- fattori di sporcamento
- esigenze di manutenzione
- future necessità di ampliamento
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