Come funziona uno scambiatore di calore a piastre e, soprattutto, di che cosa si tratta nello specifico? Tale sistema consiste in un sistema dove due correnti fluide a differente temperatura si scambiano reciprocamente il proprio calore termico tramite due superfici lavorate appositamente per lo scopo.
Le due superfici, poste l’una accanto all’altra, consentono ai due flussi di muoversi in controcorrente. Attraverso questo articolo ci occuperemo di approfondire tutte le caratteristiche legate allo scambiatore di calore a piastre, soffermandoci in particolar modo sul suo funzionamento e il meccanismo.
Scambiatore di Calore a Piastre: meccanismo interno e funzionamento
Lo scambiatore di calore a piastre, come da denominazione, si serve appunto di piastre poste a sequenza corrugata dello spessore generalmente di circa 0,5-3 mm, mentre le stesse risultano separate tra loro di circa 1,5-5 mm. Le guarnizioni utilizzano materiali quali la gomma a tenuta idraulica. Come è possibile leggere anche sul sito tempco.it ogni piastra delinea un sistema di passaggio per i fluidi caldi e per quelli freddi, mentre i disegni riportati sulle stesse variano a seconda del marchio costruttore.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi di uno scambiatore di calore a piastre? Rispetto allo scambiatore a fascio tubiero e mantello, quello a piastre presenta un minor ingombro e coefficienti termici maggiormente elevati. Gli svantaggi si rifanno essenzialmente alla maggiore flessibilità degli scambiatori a fascio tubiero e mantello nei quali si potranno andare ad aggiungere successivamente altre piastre.
Lo scambiatore di calore a piastre si dimostra particolarmente sensibile allo sporco, in riferimento alle superfici di scambio senza permettere uno smontamento dei vari componenti. A favore dello scambiatore di calore a piastre il prezzo particolarmente economico. Questa tipologia di scambiatore di calore a piastre viene utilizzata nelle applicazioni tra vari scambi di fluidi come oli idraulici, acqua surriscaldata.
In ambito sanitario gli scambiatori di calore a piastre si dimostrano caratterizzati da un numero variabile di piastre in materiali quali acciaio, attraversate dall’acqua riscaldata da un apposito generatore in grado di provvedere al riscaldamento dell’acqua sanitaria per conduzione. Allo stesso tempo gli scambiatori si suddividono anche in modelli denominati saldobrasati a garanzia di una resa migliorata e in modelli a piastre intercambiabili assemblate per la maggior parte con dei tiranti al fine di consentire una manutenzione e un’ispezione.
La realizzazione degli scaldatori di calore a piastre si ricollega agli anni Venti, sotto un incremento di adesioni nel corso degli anni sino al periodo odierno. Il numero delle piastre per uno scambiatore di calore può variare dalla decina alle centinaia, al fine di potersi adattare anche alle aree di scambio di migliaia di metri quadrati. Le misure massime raggiungibili dagli scambiatori di calore a guarnizione si dimostrano comprese tra 80°C e 200°C con pressioni sino a 25 bar.
Questi scambiatori di calore a guarnizione trovano un impiego riferito ad un semplice e rapido smontaggio, al fine di ripulire il tutto senza alcun problema, adeguandosi alle situazioni variabili modificando il flusso termico. In caso di perdita di un fluido il sistema dello scambiatore di calore a guarnizione garantirà il corretto funzionamento del secondo indirizzandosi verso l’esterno, presentando tuttavia costi elevati di progettazione e guarnizioni impiegate.