Quale tipologia di scambiatore di calore utilizzare? Conviene più optare per uno scambiatore di calore a piastre o uno a fascio tubiero, specialmente quando il rapporto tra efficienza energetica e applicazioni specifiche diventa complesso? In questo articolo vedremo quali sono i pro e i contro di entrambe le opzioni in modo da aiutare a compiere una scelta più informata.
Scambiatori di calore a piastre: l’evoluzione tecnologica
Grazie ai progressi tecnologici, la diffusione degli scambiatori di calore a piastre continua ad ampliarsi notevolmente. Tipologie come gli scambiatori a piastre saldobrasati o completamente saldati sono adesso capaci di resistere a temperature fino a 900°C e a pressioni fino a 100 bar. Tale robustezza ha consentito la loro diffusione in numerose applicazioni industriali, anche dove prima non si sarebbero mai presi in considerazione. Le loro capacità di adattamento impressionante, inoltre, offrono non solo superiori tassi di scambio termico, ma anche maggiore flessibilità.
Questa flessibilità intrinseca degli scambiatori di calore a piastre consente di aggiungere o rimuovere piastre a seconda delle necessità, senza modificare il sistema di tubazioni esistente. Ciò risulta particolarmente utile nei contesti industriali, dove le esigenze possono mutare rapidamente, garantendo alla fine un ROI (ritorno sull’investimento) particolarmente vantaggioso. Nel paragrafo successivo, analizzeremo invece le caratteristiche distintive degli scambiatori a fascio tubiero e le situazioni in cui il loro uso è più indicato.
Scambiatori a fascio tubiero: la scelta classica per condizioni estreme
Nonostante l’avanzamento delle tecnologie a piastre, gli scambiatori a fascio tubiero continuano a ritagliarsi un ruolo fondamentale, soprattutto nelle applicazioni estreme, ossia dove le condizioni operative superano i limiti degli scambiatori a piastre. Ad esempio, sono molto utili per il recupero dei fumi nelle raffinerie o per l’uso su aria a bassa pressione. Insomma, quando le perdite di carico e la velocità dei fluidi devono essere rigorosamente controllate, gli scambiatori a fascio tubiero sono i dispositivi migliori in quanto a robustezza e capacità di gestire grandi volumi a pressione variabile.
In molti casi, gli scambiatori fascio tubiero sono una garanzia in termini di durata e resistenza nel tempo, nonostante siano spesso ingombranti rispetto alle piastre e richiedono manutenzioni più frequenti. Inoltre, costano anche di più, ma per alcune applicazioni non esistono altre alternative praticabili. Nel seguente paragrafo spiegheremo quali sono i criteri principali per scegliere tra queste due opzioni in base alle specifiche esigenze del processo industriale.
Criteri per la scelta dello scambiatore di calore adeguato
Quale tipo di scambiatore di calore adottare? Prima di scegliere, è essenziale considerare i requisiti specifici del processo. Tra i fattori determinanti troviamo:
- capacità termica necessaria;
- limiti di temperatura e pressione previsti;
- disponibilità di spazio nell’impianto;
- frequenza di manutenzione accettabile;
- budget a disposizione per l’investimento iniziale.
La scelta tra lo scambiatore di calore a piastre e lo scambiatore a fascio tubiero è influenzata anche dal desiderio di avere a disposizione un sistema facile da manutenere. A livello di spazio, gli scambiatori a piastre consentono grande risparmio spazio, ampliando o riducendo la capacità termica senza sostanziali modifiche strutturali.
