Uno scambiatore di calore a circuito stampato è un blocco solido di metallo con migliaia di microcanali incisi su sottili piastre di lega. Queste piastre vengono impilate e unite per diffusione in un forno sottovuoto, dove la diffusione atomica le fonde in un unico pezzo. Niente guarnizioni, niente materiale di brasatura, niente saldature. Il risultato è un nucleo monolitico che si comporta come il metallo di base e resiste a pressioni che i design convenzionali semplicemente non possono raggiungere.
Queste unità si sono inizialmente dimostrate valide in ambito aerospaziale e nucleare. Oggi si trovano negli impianti di liquefazione del GNL, nei cicli di potenza a CO₂ supercritica, nella compressione del gas offshore e nei sistemi a idrogeno ad alta pressione. Il filo conduttore è: lo spazio è limitato, il carico termico è elevato e i tempi di inattività non sono un'opzione. Uno scambiatore di calore a piastre occupa in genere da 5 a 10 volte meno spazio rispetto a uno scambiatore a fascio tubiero equivalente, un fattore importante su una piattaforma offshore dove ogni metro quadrato ha un costo.
Non esistono due applicazioni termiche identiche, pertanto la geometria, la profondità e la sezione trasversale dei canali vengono progettate su misura per ogni singolo progetto. I materiali utilizzati spaziano dall'acciaio inossidabile 316L e duplex 2205 al titanio e all'Hastelloy C-276, con spessori delle lamiere compresi tra 0,5 e 2,0 mm. La modellazione CFD e l'analisi delle sollecitazioni agli elementi finiti guidano la progettazione prima di qualsiasi processo di incisione del metallo. Il nucleo finito viene sottoposto a test di tenuta all'elio e a verifica idrostatica secondo gli standard ASME, CE o NB.
La superficie massima di scambio termico raggiunge gli 8000 m², la spaziatura dei canali varia da 0,4 a 4 mm, la temperatura di progetto va da -196 °C a 850 °C e la pressione massima di progetto arriva a 1000 bar. L'efficienza termica può raggiungere il 98%, consentendo un'applicazione molto precisa delle temperature e un recupero di energia che altri progetti non riescono a sfruttare.
IngleseEN
