Le batterie di piastre Pillow Plate rappresentano una soluzione efficiente per il raffreddamento, il riscaldamento e il recupero del calore negli impianti di processo. Grazie al loro design flessibile, sono adatti sia per i liquidi che per i gas, anche ad alte pressioni o in presenza di sostanze contaminate.
Come funziona una batteria di piastre Pillow Plate?
Gli scambiatori di calore a piastre Pillow Plate sono costituiti da fogli termici a doppio profilo la cui superficie ondulata crea ampie aree di trasferimento del calore. Questo design consente di gestire efficacemente fluidi difficili come vapori, liquidi altamente viscosi o flussi carichi di particelle. I sistemi possono essere progettati per compensare automaticamente i picchi di temperatura e le fluttuazioni di carico, sia attraverso la tecnologia di controllo che attraverso un volume tampone nel serbatoio.
Vantaggi degli batterias di piastre Pillow Plate
- Elevato coefficiente di trasferimento del calore (valori k): Le superfici ondulate delle lastre termiche ampliano l'area di trasferimento effettiva.
- Guida efficiente del flusso: Le sezioni trasversali di dimensioni ottimali riducono le perdite di pressione.
- Affidabilità con i fluidi contaminati: Anche l'aria di scarico, le acque reflue o i liquidi contenenti sostanze solide possono essere raffreddati o riscaldati in modo affidabile.
- Robusta costruzione in acciaio inox: Durevole e resistente alla corrosione.
- Facile manutenzione: La struttura aperta consente una rapida ispezione e pulizia.
- Design flessibile: Le piastre Pillow Plate possono essere personalizzate nella geometria, nel materiale e nel formato per adattarsi all'applicazione del cliente.
Applicazioni industriali tipiche
Gli scambiatori di calore a piastre Pillow Plate sono utilizzati in molti settori industriali:
- Raffreddamento e riscaldamento di processo: Processi liquido-liquido e gas-liquido, anche con portate fluttuanti; utilizzati nei sistemi di circolazione dell'industria chimica, alimentare e farmaceutica.
- Recupero di calore: Utilizzo di flussi di aria e di scarico contaminati; recupero di condensati e vapori di solventi; risparmio energetico nella lavorazione della carta, della cellulosa e delle biomasse.
- Impianti di refrigerazione e acqua ghiacciata: Produzione di acqua ghiacciata a +0,5°C per caseifici e industrie alimentari; utilizzo dell'ammoniaca (NH₃) come refrigerante efficiente ed ecologico; elevata sicurezza operativa grazie al preciso controllo del processo.
Confronto con gli scambiatori di calore tradizionali
Rispetto agli scambiatori di calore a fascio tubiero e ai sistemi a serpentina, gli scambiatori Pillow Plate offrono vantaggi decisivi:
- Nessun intasamento con fluidi contaminati
- Manutenzione e pulizia notevolmente ridotte
- Lunga durata grazie alle piastre inossidabili completamente saldate
- Funzionano con pressioni fino a 50 bar
- Formati flessibili, compresi gli scambiatori a inserzione o i raffreddatori a camicia
Panoramica tecnica
I principali dati tecnici in sintesi:
- Gamma di potenza: da 10 kW a 1.000 kW (sistemi singoli fino a >2,4 MW per impianti di acqua ghiacciata)
- Dimensioni delle piastre: fino a 4.000 × 2.000 mm
- Spessore delle pareti: da 0,8 / 0,8 mm a 3 / 3 mm
- Pressioni di esercizio: fino a 20 bar (versioni speciali fino a 50 bar)
- Configurazioni: con e senza serbatoio, unità compatte fino a 100 kW o integrabili in grandi sistemi
- Fluidi: liquido-liquido, gas-liquido, salamoia, acqua, vapore, olio termico
- Caratteristiche speciali: perdite di pressione molto basse, facilità di pulizia, personalizzazione in base alla geometria del serbatoio e dell'impianto
Conclusione
Gli scambiatori di calore a piastre Pillow Plate offrono una soluzione efficiente, robusta e versatile per le applicazioni industriali di trasferimento del calore. Soprattutto in presenza di flussi di fluidi fluttuanti o di flussi di processo contaminati, presentano vantaggi sostanziali rispetto agli scambiatori di calore tradizionali in termini di manutenzione, efficienza energetica e affidabilità del processo.
FAQ: Batterie di piastre Pillow Plate – Domande tecniche in dettaglio
I sistemi di piastre Pillow Plate si basano su lastre termiche a doppio profilo (chiamate pillow plates) che, grazie a costruzioni saldate in modo variabile, forniscono un'ampia superficie strutturata per il trasferimento di calore. A differenza dei tradizionali scambiatori di calore a fascio tubiero o a piastre, i sistemi a piastre Pillow Plate offrono la massima flessibilità in termini di forma, dimensioni e materiali e possono essere adattati ai requisiti di ogni processo. Sono particolarmente efficienti con i fluidi problematici e offrono una tendenza all'intasamento minima e una facile pulizia, poiché i fluidi scorrono sulle ampie superfici ondulate a bassa resistenza. Questi sistemi sono inoltre caratterizzati da un'elevata resistenza alle fluttuazioni di pressione e temperatura, senza sacrificare la stabilità, e da valori di k molto elevati, grazie alla minima caduta di pressione e alla superficie ampliata.
Il principio si basa su due percorsi di flusso separati per diversi fluidi all'interno di cavità tra le piastre Pillow-Plates ondulate. L'ampia superficie profilata consente un elevato flusso di calore (liquido/liquido o gas/liquido). La sagomatura delle piastre assicura una forte turbolenza, migliorando il trasferimento di calore e riducendo i depositi. Il sistema può essere progettato con un volume tampone o un controllo automatico per compensare i picchi di temperatura e le variazioni di carico, garantendo una gestione stabile e sicura del processo anche in condizioni operative dinamiche.
I sistemi Le piastre Pillow Plate sono estremamente flessibili e possono gestire essenzialmente tutti i fluidi industriali convenzionali, come acqua, vapore, oli termici (per il riscaldamento/raffreddamento), salamoie, refrigeranti (ad esempio, ammoniaca), gas di processo, nonché liquidi carichi di fango, viscosi o molto sporchi provenienti da acque reflue, biomassa o lavorazione della carta. Anche i liquidi aggressivi, adesivi o abrasivi sono gestibili grazie alla struttura robusta e all'ondulazione specializzata, con intervalli di pulizia prolungati e manutenzione semplificata.
I settori includono:
- Carta e cellulosa: recupero di energia dalla condensa e dal vapore di processo, condensazione e risparmio energetico con flussi ad alto volume.
- Industrie alimentari: pastorizzazione e raffreddamento di liquidi, produzione di acqua ghiacciata (ad esempio, caseifici), ghiaccio in scaglie per la lavorazione degli alimenti.
- Industrie chimiche e farmaceutiche: raffreddamento di processi, condensazione di solventi, gestione di flussi di processo carichi di particelle
- Acque reflue/ambiente: recupero di calore dall'aria di scarico, effluenti industriali, processi a biomassa.
I vantaggi sono sempre un'elevata efficienza energetica, bassi costi operativi, opzioni di progettazione flessibili e gestione sicura di fluidi anche molto contaminati o difficili.
I sistemi a piastre Pillow Plate sono generalmente progettati come tipi aperti, in modo che le piastre possano essere ispezionate, pulite o sostituite singolarmente, secondo le necessità. La struttura aperta garantisce un accesso ottimale per la manutenzione e la pulizia rapida ed efficace di depositi o incrostazioni ostinate. Le superfici lisce e ondulate favoriscono l'autopulizia per effetto del flusso, prolungando gli intervalli e riducendo la manodopera e i tempi di fermo.
La costruzione in acciaio inox interamente saldato e i canali e gli spessori delle pareti personalizzati rendono i sistemi estremamente robusti e durevoli. L'affidabilità operativa è garantita da perdite di carico molto basse e dalla capacità di bilanciare le fluttuazioni di temperatura e flusso con serbatoi tampone o controllo. L'ampia superficie, la gestione mirata del flusso e le sezioni trasversali ottimizzate dei canali liberi garantiscono un'elevata efficienza energetica.
I sistemi Pillow-Plates sono altamente personalizzabili:
- Gamma di potenza: sistemi individuali da 10 a oltre 1.000 kW (fino a 2,4 MW per unità di raffreddamento di grandi dimensioni)
- Dimensioni delle piastre: fino a 4.000 × 2.000 mm
- Spessore delle pareti: da 0,8/0,8 mm a 3/3 mm
- Pressioni di esercizio: standard fino a 20 bar, costruzione speciale fino a 50 bar
- Fluidi: compatibili con tutti i più comuni vettori termici (acqua, salamoia, gas, ammoniaca, olio diatermico)
- Design: come cilindri laminati, piastre fissate a vasi rotondi, unità compatte plug-and-play o integrazione di sistema in serbatoi esistenti
- Il layout dei canali e la configurazione del sistema sono progettati individualmente da ingegneri esperti.
Consentono il recupero quasi senza perdite del calore di processo da gas di scarico, vapori e liquidi, anche se fortemente contaminati. L'energia recuperata può supportare altre fasi del processo o il riscaldamento degli edifici, riducendo la necessità di energia esterna. Ciò comporta un sostanziale risparmio sui costi, un migliore bilancio delle emissioni di CO₂ e contribuisce al raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità, soprattutto in settori come quello della carta, delle biomasse e della lavorazione degli alimenti.
Per i processi con volumi e temperature fluttuanti (ad esempio, industria alimentare, serbatoi), i sistemi Le piastre Pillow Plate fungono da tampone utilizzando parte del volume del mezzo di riscaldamento/raffreddamento, attenuando così le brusche variazioni di temperatura e i picchi di carico per mantenere stabili le condizioni di processo. L'elevata superficie specifica delle piastre ondulate garantisce un trasferimento di calore efficiente anche in presenza di flussi variabili.
Per i fluidi con elevato contenuto solido o forte contaminazione (ad esempio, acque reflue, biotecnologie o processi a biomassa), i sistemi a piastre Pillow Plate aperte sono caratterizzati da canali ampi e accessibili, che rendono semplici le operazioni di ispezione, pulizia o lavaggio automatico. Le ostruzioni, le incrostazioni o la formazione di calcare sono rare e possono essere ulteriormente ridotte al minimo grazie alla progettazione di canali personalizzati e alla gestione mirata del flusso.
Sì, gli scambiatori di calore a piastre Pillow Plate possono fungere da evaporatori per tutti i refrigeranti convenzionali, come ammoniaca (NH₃), CO₂, R1234yf e altri. Il basso volume interno e l'elevata superficie garantiscono una rapida evaporazione e un elevato rendimento energetico. I controlli PLC consentono una precisa stabilizzazione della temperatura, ad esempio producendo acqua ghiacciata a +0,5°C per l'industria alimentare o farmaceutica.
Questi sistemi eccellono nella condensazione della condensa di processo e dei solventi (ad esempio, metanolo, etanolo). La geometria delle piastre e la disposizione personalizzata dei canali consentono un recupero e una condensazione stabili ed efficienti dal punto di vista energetico, anche con concentrazioni di vapore elevate. Il liquido condensato può essere reintegrato nel processo, sostenendo l'economia circolare e l'efficienza delle risorse.
Nell'industria della cellulosa, della carta e della chimica, dove sono comuni mezzi aggressivi o ad alta temperatura, gli scambiatori a piastre Pillow-Plates sono costruiti in acciaio inossidabile resistente alla corrosione e possono funzionare come registri di riscaldamento o raffreddamento direttamente all'interno di reattori o serbatoi. Sono possibili pressioni di esercizio elevate (fino a 50 bar in versioni speciali), che aumentano la sicurezza del processo.
Sì, per l'essiccazione dell'aria e il recupero del filtrato, i sistemi Le piastre Pillow Plate rappresentano un'alternativa compatta e potente ai dispositivi tradizionali. Il loro design aperto, il flusso d'aria mirato e le dimensioni adattabili delle piastre consentono un'essiccazione e un recupero di calore ottimizzati dal punto di vista energetico, anche in presenza di flussi di gas umidi o contaminati, come nell'industria della carta o della filtrazione.
Grazie al design modulare e personalizzabile, i sistemi a piastre Pillow Plate possono essere integrati facilmente in serbatoi, reattori o impianti industriali esistenti: come cilindri laminati, piastre speciali o registri di inserimento, si adattano in modo flessibile alle condizioni del sito. Anche l'integrazione con i sistemi di controllo e regolazione (come i PLC) è semplice.
Per i processi che richiedono temperature elevate o proprietà chimiche speciali (ad esempio, forni industriali o processi alimentari), gli scambiatori a piastre Pillow Plate possono funzionare con oli termici, salamoie e liquidi speciali, supportando un'ampia gamma di applicazioni termiche come scambiatori, soluzioni di stoccaggio o raffreddamento/riscaldamento mirato di mezzi speciali.
Visualizzazione per la comprensione del principio di funzionamento di un sistema di scambio di calore
Quali sono i vantaggi dei sistemi di scambio termico?
- Elevato valore U grazie alle superfici delle piastre di scambio termico a doppia goffratura leggermente ondulate
- Sezioni trasversali libere tra gli scambiatori di calore Pillow-Plate adattate in modo ottimale alle condizioni di flusso del prodotto
- Gli scambiatori di calore Pillow-Platesono completamente saldati con doppia saldatura a tenuta.
- Le piastre Pillow Plate sono stabili dal punto di vista energetico se utilizzate con fluidi contaminati.
- Ispezione e pulizia facili e veloci in caso di piastre Pillow-Plates
- Longevità grazie alla costruzione in acciaio inossidabile a doppia piastra goffrata
- Per requisiti di potenza fluttuanti: compensazione delle fluttuazioni di temperatura e di flusso nel serbatoio
- Semplice controllo per effetto tampone
- Perdita di pressione minima all'esterno delle piastre Pillow-Plates
- Sistemi di trasferimento di calore a piastre Pillow Plate per qualsiasi design in base ai criteri di applicazione o alle specifiche.