Knowledge base
Uno scambiatore di calore a piastre trasferisce calore da un liquido all'altro attraverso una serie di sottili piastre metalliche, senza che i due liquidi si mescolino mai. È il modo compatto ed efficiente di separare due circuiti, e si trova ovunque un circuito caldo debba cedere il proprio calore a uno più freddo: nel raffreddamento di motori e centrali, nei data center, nel teleriscaldamento, nei processi industriali e negli edifici che li circondano. Questa guida spiega l'idea alla base, cosa fa bene e dove è la scelta sbagliata.
Come funziona
Le piastre sono pressate con un disegno di nervature e tenute insieme in un pacco, una contro l'altra. Tra ogni coppia di piastre c'è un canale stretto, e i due liquidi scorrono in canali alterni, così che ogni piastra ha un liquido caldo su un lato e uno freddo sull'altro. Il calore attraversa la sottile piastra, e le nervature costringono il liquido a vorticare, il che porta il calore alla piastra molto meglio di un canale liscio. Il risultato è una grande superficie di scambio in un piccolo ingombro.
Cosa fa bene
La compattezza è la prima ragione per sceglierlo: a parità di potenza uno scambiatore a piastre occupa molto meno spazio e contiene molto meno liquido rispetto al tradizionale scambiatore a fascio tubiero. Reagisce rapidamente alle variazioni di carico, può portare i due liquidi vicini in temperatura e la maggior parte dei tipi può essere ampliata aggiungendo piastre quando la potenza cresce. Poiché separa nettamente due circuiti, è il modo standard di proteggere un circuito dall'altro: un anello motore da un anello dell'edificio, un circuito chiuso e pulito da uno aperto e sporco.
Dove è la scelta sbagliata
Gli stretti canali che lo rendono efficiente lo rendono anche sensibile. Non gradisce liquidi con solidi, fibre o forte sporcamento e non è adatto a gas né a pressioni e temperature molto elevate senza una versione appositamente costruita. La tenuta tra le piastre, dove si usano guarnizioni, limita i fluidi e le temperature che può sopportare. Per un servizio sporco o aggressivo, di solito è più adatto un altro tipo di scambiatore, e la scelta va fatta in base ai fluidi, non al prezzo.
Dove si utilizza
I luoghi tipici sono i circuiti di raffreddamento di motori e centrali, dove uno scambiatore separa il circuito del motore da un circuito di impianto o di edificio; il free cooling e il recupero di calore nei data center; il riscaldamento e l'acqua calda sanitaria; e il raffreddamento di processo nell'industria. In molti impianti lavora insieme a un radiatore raffreddato ad aria o dry cooler: lo scambiatore a piastre cede il calore a un circuito a glicole che il radiatore rilascia all'aria.
TECS Engineering progetta e fornisce soluzioni con scambiatori a piastre per circuiti di raffreddamento di motori, centrali elettriche e impianti industriali. Se sta valutando uno scambiatore a piastre per un determinato carico termico, ci invii i fluidi, le portate e le temperature e le condizioni del sito: il team di ingegneria risponderà con una proposta.
In sintesi
- Sottili piastre corrugate in un pacco; i due liquidi scorrono in canali alterni
- Molto compatto per la potenza e rapido nel reagire alle variazioni di carico
- Separa nettamente due circuiti, l'uno dall'altro
- Sensibile a solidi e sporcamento; non adatto a gas né a pressioni estreme senza un progetto speciale
- Spesso abbinato a un radiatore raffreddato ad aria o dry cooler
- Scelto in base ai fluidi e alla potenza, non solo al prezzo
Cosa inviare con una richiesta
- I due fluidi ed eventuale miscela di glicole
- Potenza termica, portate e temperature su entrambi i lati
- Perdita di carico ammessa su ciascun lato
- Pressione e temperatura di progetto
- Pulizia dei fluidi e qualità dell'acqua
- Spazio disponibile e disposizione delle connessioni
Domande frequenti
Come funziona uno scambiatore di calore a piastre?
Il liquido scorre in canali alterni tra sottili piastre corrugate. Il calore passa attraverso ogni piastra dal lato caldo al lato freddo e i liquidi non si mescolano mai.
Perché gli scambiatori a piastre sono così compatti?
Le piastre corrugate offrono una grande superficie in un piccolo volume e fanno vorticare il liquido, il che migliora lo scambio termico rispetto a un canale liscio.
Uno scambiatore a piastre può essere ampliato in seguito?
In molti progetti sì: si possono aggiungere piastre al pacco quando la potenza cresce, entro i limiti del telaio.
Per cosa non è adatto uno scambiatore a piastre?
Liquidi con solidi o forte sporcamento, gas e pressioni o temperature molto elevate, a meno che non venga costruita una versione speciale.
Perché viene usato con un radiatore o un dry cooler?
Separa il circuito del motore o di processo dal circuito a glicole che va al radiatore raffreddato ad aria, il che protegge entrambi e semplifica le tubazioni.
Ci contatti
Ci invii la potenza termica, le temperature e le portate dei fluidi, le condizioni ambientali e i vincoli di installazione. Le risponderemo con una proposta di progetto, oppure ci scriva su WhatsApp.
