Uno scambiatore di calore mal funzionante può influire sulla sicurezza, sulla qualità del prodotto e sui costi energetici. Il guasto può comportare costosi tempi di inattività e gravi perdite di produzione.
Tipologie di Scambiatori di Calore Alfa Laval
Alfa Laval offre una vasta gamma di scambiatori di calore a piastre, ognuno progettato per specifiche applicazioni e settori. Tra questi troviamo:
- Scambiatori di calore a piastre saldobrasate: Serie AC, AXP, CB, CD, DOC.
- Scambiatori di calore a piastre con guarnizioni: Serie AlfaCond, AlfaQ, AlfaVap, BaseLine, ClipLine, Diabon, FrontLine, Industrial Line, Semi-saldati industriali, Linea M, WideGap.
Scambiatori di Calore a Piastre con Guarnizioni
Gli scambiatori di calore a piastre guarnizionati Alfa Laval sono altamente efficienti e richiedono poca e semplice manutenzione, riescono a sopportare alti livelli di temperatura e pressione e possono essere utilizzati all’interno di processi igienici particolarmente esigenti. Piastre, guarnizioni e connessioni offrono molta scelta sui materiali in base al modello di scambiatore scelto.
Uno scambiatore di calore a piastre è costituito da un pacco piastre in acciaio, opportunamente corrugate e forate per il passaggio dei fluidi, tra i quali avviene lo scambio termico. Il pacco piastre è contenuto all’interno di un telaio costituito da una piastra fissa (frontale) e una piastra di pressione mobile (posteriore).
Tipologie di Piastre per Scambiatori di Calore Guarnizionati Sanitari
Per gli scambiatori di calore guarnizionati sanitari sono disponibili 3 tipologie di piastre con corrugazione e caratteristiche costruttive differenti:
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- Piastra Clip standard
- Piastra WideStream
- Piastra Gemini
Le piastre Clip standard sono collaudate ed estremamente efficienti nello scambio termico e rispettano i requisiti più rigorosi per la lavorazione di prodotti alimentari. Le piastre sono caratterizzate da una corrugazione, in base all’angolo di corrugazione scelto, consente di incrementare l’efficienza di scambio termico in presenza di una data perdita di carico.
Le piastre WideStream sono caratterizzate da un numero di punti di contatto particolarmente limitato che contribuisce a prevenire gli intasamenti e determina maggiori tempi di funzionamento senza interruzioni. Questo tipo di piastra è particolarmente indicato per la pastorizzazione di succhi di frutta o altri prodotti che contengano polpe o fibre.
Le piastre Gemini uniscono l’eccellente efficienza di scambio termico ad una maggiore protezione contro la miscelazione dei fluidi. Le piastre sono composte da due lamiere formate insieme per impedire la miscelazione dei fluidi nel caso di incrinatura o foratura di una delle due piastre.
Scambiatore di Calore Alfa Laval FrontLine
Gli scambiatori Alfa Laval FrontLine sono la serie di punta per quanto riguarda gli scambiatori di calore a piastre. Sono in grado di soddisfare i più elevati requisiti di controllo igienico sul processo. Si distinguono per un design flessibile che può essere gestito e modificato con estrema facilità e per la semplice manutenzione. Tra le numerose applicazioni della serie Front rientrano la pastorizzazione di prodotti lattiero-caseari, il trattamento UHT e la lavorazione di prodotti sensibili al calore.
Il telaio e la piastra di pressione dello scambiatore di calore FrontLine sono in acciaio inox normale o rivestito, mentre tutte le altre parti a contatto con il prodotto sono in acciaio inox resistente agli acidi. Le guarnizioni sono ad incastro (Clip-on), facili da sostituire e realizzate con materiali in grado di assicurarne l’utilizzo sicuro con prodotti farmaceutici e alimentari (certificate FDA).
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Scambiatore di Calore Alfa Laval BaseLine
Gli scambiatori Alfa Laval della serie BaseLine rappresentano l’alternativa economica alla serie FrontLine, a cui si ispirano sia a livello costruttivo sia a livello di prestazioni. Il telaio, che resiste fino ad una pressione di 10 bar (g), e la piastra di pressione della serie BaseLine sono in acciaio inox. Gli scambiatori di calore BaseLine sempre nell’ambito di processi igienici particolarmente esigenti, oltre alle operazioni di riscaldamento e raffreddamento di prodotti lattiero-caseari, birra, bevande e prodotti viscosi, riescono a gestire piccoli processi di pastorizzazione seppure con portate ridotte.
Principi Fondamentali dello Scambio Termico
Secondo le leggi naturali della fisica, l’energia presente in un sistema tende sempre a raggiungere l’equilibrio. Fino a quando esisterà una differenza di temperatura, il calore lascerà il corpo o il liquido caldo per essere trasferito in quello freddo. Uno scambiatore di calore rispetta questo principio di raggiungimento dell’equalizzazione. Con uno scambiatore di calore a piastre, il calore attraversa facilmente la superficie che separa il fluido caldo da quello freddo. Questo permette di riscaldare o raffreddare liquidi o gas con livelli minimi di energia.
Per risolvere un problema termico, è necessario conoscere alcuni parametri, mentre altri possono essere calcolati con l'aiuto di questi ultimi, è quindi possibile determinare dati ulteriori. Senza tener conto delle dispersioni di calore nell'atmosfera, che sono trascurabili, il calore perso (potenza) da un lato dello scambiatore di calore a piastre è equivalente al calore acquisito dall'altro lato.
La differenza media di temperatura logaritmica (LMTD) è la forza di trasmissione effettiva nello scambiatore di calore. In alcuni casi, come nelle applicazioni di raffreddamento, il programma termico è molto critico e necessita approcci precisi a seconda delle diverse temperature. Questo è quello che definiamo come elevata lunghezza termica e richiede unità specifiche. Gli scambiatori di calore a piastre sono migliori degli scambiatori a fascio tubiero nella gestione di valori elevati di lunghezza termica.
La portata massima generalmente determina quale tipo di scambiatore di calore sia appropriato per uno scopo specifico. Gli scambiatori di calore a piastre Alfa Laval possono essere utilizzati per portate da 0,05 kg/s a 1400kg/s. In termini di volume, ciò equivale a 0,18 m3/h - 5000 m3/h in un'applicazione per acqua.
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Ogni parametro dell'equazione può influire sulla scelta dello scambiatore di calore. In uno scambiatore di calore a piastre, è possibile usufruire dei vantaggi derivanti da piccole differenze di temperatura e spessore delle piastre compreso tra 0,3 e 0,6mm. I valori alfa sono prodotti dalle turbolenza molto elevata e il fattore di sporcamento è generalmente molto ridotto.
Nella maggior parte degli scambiatori di calore Alfa Laval per applicazioni acqua/acqua sono utilizzate piastre in acciaio inossidabile AISI 316 di altà qualità. Quando il contenuto di cloruro non impone la necessità di AISI 316, è possibile utilizzare materiale in acciaio inossidabile AISI 304, meno costoso. sono inoltre disponibili piastre in materiali diversi, per varie applicazioni. Per gli scambiatori di calore a piastre saldobrasate Alfa Laval, è sempre utilizzato acciaio inossidabile AISI 316.
Manutenzione degli Scambiatori di Calore
Uno scambiatore di calore a piastre guarnizionato è un'apparecchiatura fissa senza parti mobili, ma richiede comunque una manutenzione ordinaria per ottimizzare le prestazioni, proprio come qualsiasi altra apparecchiatura di processo fondamentale nel tuo impianto di produzione. Tuttavia, gli intervalli di manutenzione dello scambiatore di calore possono variare notevolmente, a seconda di vari fattori, quali: mezzi, temperatura e pressione.
Alfa Laval Visual Condition Assessment ti fornirà una rapida panoramica dello stato dei tuoi scambiatori di calore. Con una valutazione delle condizioni visive lavoriamo a stretto contatto con te per identificare e risolvere eventuali problemi che richiedono attenzione. L'utilizzo di una termocamera ci consente di valutare le prestazioni termiche e formulare consigli per mantenere gli scambiatori di calore nelle migliori condizioni operative in base ai nostri risultati e alle nostre analisi. Dopo la nostra visita ti forniremo un rapporto dettagliato per ciascuna unità che abbiamo valutato. La VCA è meglio eseguirla con l'unità in funzione. Ciò ci consente di realizzare un'immagine termica.
La sicurezza è in cima alla nostra agenda in Alfa Laval. Tutti i nostri tecnici dedicati all'assistenza sono addestrati per lavorare in sicurezza e ti faranno sapere se riscontrano problemi in merito ai tuoi scambiatori di calore. Le prestazioni dello scambiatore di calore verranno valutate in base all'immagine termica e alle informazioni ricevute dall'utente. Sulla base dei nostri risultati e del dialogo con voi, possiamo fornirvi consigli sulla manutenzione a breve e lungo termine.
La maggior parte dei nostri clienti preferisce la manutenzione programmata alle riparazioni dovute a guasti che sono sempre scomode.
In caso di incrostazioni, un sistema CIP Alfa Laval garantisce una pulizia in linea rapida e semplice senza dover smontare lo scambiatore di calore. La rigenerazione di uno scambiatore di calore a piastre guarnizionate ripristina le prestazioni e riduce i costi operativi totali.
Un controllo delle prestazioni di Alfa Laval può determinare le effettive prestazioni di scambio termico dei vostri scambiatori di calore. I servizi connessi ti aiutano a monitorare le condizioni dei tuoi scambiatori di calore in modo da poter migliorare la sostenibilità, la comprensione, l'affidabilità e le prestazioni delle tue risorse. Un test di integrità identifica eventuali perdite nello scambiatore di calore prima che si verifichino in applicazioni igieniche. Ciò è possibile utilizzando una miscela di idrogeno e azoto per rilevare piccole crepe sulla piastra.
Grazie alla sua esperienza senza pari in materia di scambiatori di calore, Alfa Laval può eseguire un'ispezione visiva dello scambiatore di calore a piastre guarnito mentre è in funzione, identificando potenziali problemi prima che diventino gravi. Grazie alla tecnologia della telecamera a infrarossi, valutiamo anche le effettive prestazioni di scambio termico dello scambiatore di calore.
Acquistando impianti Alfa Laval, acquisti tranquillità. Ma devi anche fare affidamento sugli operatori delle tue attrezzature per portare a termine il lavoro. Ecco perché lo sviluppo delle competenze ha un valore inestimabile per le vostre operazioni quotidiane.
Risoluzione dei Problemi
Scambiatore di calore che perde? Prestazioni termiche ridotte? Identifica le cause dei vari problemi che potresti riscontrare con il tuo scambiatore di calore a piastre, o meglio ancora, come evitare che si verifichino, attraverso il nostro strumento di risoluzione dei problemi online.
Utilizza la tecnologia per affrontare nuove sfide con un aggiornamento o riprogettale per ottimizzare le prestazioni complessive.
Stai riscontrando problemi con il tuo scambiatore di calore a piastre con guarnizione? Sono presenti perdite all'esterno dell'unità o all'interno oppure vi sono cali di pressione imprevisti? Se ti occorre ulteriore supporto, i nostri esperti e qualificati addetti alla risoluzione dei problemi sono al tuo servizio. Ti offriranno supporto immediato in sede e fuori sede, per risolvere qualsiasi problema relativo alla tua attrezzatura. Individueranno la causa degli arresti non pianificati, assicurandoti di ottenere il miglior funzionamento possibile dalle tue apparecchiature.
Possibili Problemi e Soluzioni
È possibile che si verifichino vari problemi di perdite con le unità dello scambiatore di calore. Grazie al semplice strumento di risoluzione dei problemi, speriamo di poterti aiutare a identificare le cause dei tuoi problemi e di poterne risolvere alcuni con i nostri passaggi guidati.
- Perdite all'esterno: Controllare e sostituire le guarnizioni invecchiate o danneggiate. Verificare la compatibilità della guarnizione con il fluido e aggiornare il materiale, se necessario.
- Rigonfiamento o scioglimento della guarnizione: Verificare la compatibilità della guarnizione con il fluido.
- Perdite di fluidi del processo nei fluidi di utilità o viceversa: Eseguire un test idraulico sulle piastre installate nell'unità. Valutare l'aggiornamento del materiale della piastra con leghe alternative.
- Elevati cali di pressione o prestazioni termiche ridotte: Installare filtri della porta, se i detriti sono più grandi del 50% del canale libero. Un'altra opzione comporterebbe l'aggiornamento a piastre dotate di un canale libero più grande.
- Danni come deformazioni, segni, graffi, ruggine, spostamenti: La ruggine può derivare dalla normale usura, a seconda dell'ambiente di utilizzo e dell'invecchiamento.
- Crepe o indurimento delle guarnizioni: La presenza di crepe o indurimento può derivare dalla normale usura, a seconda dell'ambiente di utilizzo e dell'invecchiamento (crepe di ozono).
Tabella riassuntiva dei materiali delle guarnizioni e della loro durata prevista:
| Materiale Guarnizioni | Temperatura Operativa Max. | Note |
|---|---|---|
| NBRP | 0-100°C (32-212°F) | Esclusivo grado di prestazione del nitrile di Alfa Laval per le temperature elevate. |
Ricorda, la manutenzione programmata è sempre preferibile alle riparazioni d'emergenza.
Impegno di Alfa Laval per l'Efficienza Energetica
Ogni anno, il numero di scambiatori di calore che consegniamo per ottimizzare l’efficienza energetica riduce il fabbisogno di capacità dei nostri clienti di 50 GW.
Alfa Laval lavora per ottimizzare l'uso delle risorse naturali nelle nostre operazioni. Nell'ambito di questo impegno, lavoriamo continuamente per realizzare i nostri prodotti in modo efficiente dal punto di vista energetico, riducendo la quantità di anidride carbonica che emettiamo, utilizzando solo i materiali necessari, riducendo gli sprechi e riducendo al minimo l'uso di acqua.
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