Uno scambiatore di calore a piastre saldate trasferisce calore tra condotti fluidici separati, formati da piastre metalliche unite mediante una specifica tecnica di saldatura. Può combinare un nucleo termico compatto con un intervallo di pressione e temperatura adatto all'applicazione, ma l'accessibilità, il metodo di pulizia e i limiti operativi dipendono dalla particolare configurazione.
Flussi caldi e freddi scorrono attraverso condotti separati, scambiandosi calore attraverso il materiale delle piastre interposte. La geometria delle piastre e la configurazione del flusso selezionata influenzano la miscelazione, il trasferimento di calore e la caduta di pressione.
Una superficie maggiore o un coefficiente lato fluido più elevato non garantiscono un risultato migliore per l'impianto. La prevalenza di pompaggio disponibile, l'incrostazione, le temperature di approccio, la compatibilità dei materiali e la manutenzione possono determinare la scelta più pratica.
| Direzione del prodotto | Focus sulla costruzione o sulla selezione | Distinzione di manutenzione |
|---|---|---|
| Scambiatore di calore a piastre saldate HT-Bloc | Anima in lamiera saldata con accesso al coperchio specifico per la configurazione | I coperchi possono fornire accesso; le singole piastre saldate non si separano |
| Scambiatore di calore a piastre saldate TP | Pacchetto di piastre saldate all'interno del guscio o dell'involucro selezionato | L'accesso dipende dalla configurazione dell'involucro fornito. |
| scambiatore di calore a piastre saldate a intercapedine ampia | Passaggi selezionati per il mezzo viscoso o contenente solidi definito | Il percorso di pulizia e la protezione dell'ingresso rimangono specifici per l'applicazione. |
| scambiatore di calore a circuito stampato (PCHE) | Canali incisi uniti mediante saldatura per diffusione, un diverso metodo di giunzione allo stato solido | Il nucleo incollato non si apre in piastre rimovibili |
A questi prodotti non devono essere assegnati valori di pressione, materiali o spazi dei canali identici. La struttura a legame per diffusione di PCHE è inoltre diversa da un pacco di piastre saldato per fusione convenzionale.
Può risultare utile quando il servizio trae vantaggio dall'eliminazione delle guarnizioni interpiastra elastomeriche, quando il recupero di calore di processo compatto è importante o quando la configurazione del canale selezionata risponde a una particolare limitazione del fluido. Le guarnizioni di copertura e di connessione possono rimanere in altre parti dell'apparecchiatura.
Per un liquido di utilità compatibile che necessita di frequenti ispezioni individuali delle piastre, unscambiatori di calore a piastre con guarnizioniPotrebbe essere la soluzione più pratica. Per solidi pesanti o fibre, la progettazione del passaggio può essere più importante della scelta generale tra un nucleo con guarnizione e uno saldato.
Acciai inossidabili, leghe duplex, leghe di titanio e di nichel hanno diverse applicazioni. La composizione chimica, la concentrazione, la temperatura, le impurità e le condizioni di pulizia influenzano la scelta. Le leghe di nichel non vengono scelte semplicemente per una generica affermazione di conduttività termica superiore, e il titanio non è universalmente compatibile con tutti i liquidi corrosivi.
Nella valutazione, includere la compatibilità di saldatura e tenuta. La lega selezionata non esonera dalla necessità di una produzione qualificata, di un'ispezione e di un monitoraggio dell'assistenza.
Specificare le condizioni del fluido su entrambi i lati, le temperature di uscita richieste e la caduta di pressione ammissibile. Esaminare i carichi normali, minimi e massimi e le condizioni previste delle superfici. Le configurazioni a controcorrente o a passaggi multipli devono essere valutate in base al carico effettivo, anziché essere considerate automaticamente ottimali.
Per uno studio di sostituzione, è necessario confrontare il peso totale installato, i requisiti di supporto, le modifiche alle tubazioni e lo spazio di manutenzione. Le sole dimensioni di un nucleo non sono sufficienti a stabilire il costo o la fattibilità di un ammodernamento.
Alcuni progetti consentono l'accesso meccanico al canale attraverso i coperchi; altri nuclei richiedono una pulizia chimica compatibile e un controllo della pulizia a monte più rigoroso. Definire tale percorso prima di selezionare l'apparecchiatura.
Non si deve presumere che uno scambiatore di calore saldato possa essere riparato sostituendo le singole piastre in loco. Eventuali perdite o danni alle piastre devono essere valutati seguendo la procedura di ispezione e riparazione approvata dal produttore per la specifica costruzione.
Composizione del fluido, comportamento di fase, presenza di solidi o fibre e viscosità nell'intervallo di temperatura.
Pressioni e temperature di esercizio e di progetto su entrambi i circuiti.
Carico termico, portata e perdita di pressione ammissibile.
Storico degli incrostazioni, requisiti di pulizia e accesso per le ispezioni.
Vincoli relativi a codici, materiali, installazione e documentazione.
Grazie a questi dati, SHPHE può valutare quale configurazione delle piastre meriti una proposta dettagliata e quali compromessi debbano essere risolti. Il risultato è una selezione specifica per l'applicazione, anziché basarsi sul presupposto che ogni scambiatore a piastre saldate sia adatto a qualsiasi servizio industriale.
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