Potenziare uno scambiatore di calore.

Da queste pagine ho spesso parlato dei vantaggi legati all’utilizzo di scambiatori di calore a piastre.

Uno sugli altri, la possibilità di aumentarne la potenzialità, semplicemente espandendo il numero delle piastre.

Qualche mese fa ci si è presentato il caso specifico, che ha comportato oltre al potenziamento di tutti gli scambiatori a piastre, anche l’implementazione di un sistema di raffreddamento a circuito chiuso.

Un nostro importante cliente ha installato una serie di scambiatori a piastre ispezionabili, per il raffreddamento dell’olio degli impianti idraulici di presse, magli ed apparecchiature legate alla forgiatura degli acciai.

Gli scambiatori sono installati su diverse centrali idrauliche, che forniscono olio in pressione agli azionamenti idraulici appunto, delle macchine operatrici. Tutte queste utenze provocano il riscaldamento dell’olio, che per poter mantenere le proprie caratteristiche fisiche, va tassativamente mantenuto ad una temperatura controllata, dissipando il calore in eccesso.

Per diversi anno hanno potuto utilizzare acqua di pozzo, che arrivava agli scambiatori ad una temperatura decisamente fresca, dai 10/12°C invernali ad un massimo di 15°C durante la stagione estiva.

A causa di una serie di ammodernamenti e soprattutto spinti dalla necessità di potenziare gli impianti esistenti, per far fronte ad un importante incremento di lavoro e capacità produttiva, dopo una serie di analisi si sono resi conto di non avere a disposizione acqua fredda di pozzo sufficiente per far fronte alle rinnovate richieste di raffreddamento.

Si è deciso quindi di installare delle torri evaporative e di realizzare un circuito chiuso di raffreddamento, limitando quindi il consumo di acqua alla parte evaporata.

Questa modifica comporta ovviamente una completa riprogettazione degli scambiatori di calore, che a livello di potenza termica rimangono invariati, ma si ritroverebbero a lavorare in estate con un’acqua di raffreddamento a temperatura ben più alta di quella di pozzo. Infatti si passerà da una temperatura di 15°C a quella in uscita dalle torri evaporative che nel migliore dei casi (vista la latitudine dell’installazione) si aggirerà intorno ai 29/30°C.

Fortunatamente avendo già installato scambiatori ispezionabili a piastre, abbiamo ripescato i vecchi progetti, rifatto i calcoli con la nuova temperatura dell’acqua di raffreddamento, scoprendo che con una semplice operazione di incremento delle piastre, gli scambiatori potevano soddisfare pienamente e con margine la duty termica.

Operativamente con il cliente abbiamo concordato una serie di interventi mirati a step successivi, pianificati con attenzione in modo da non interferire con l’attività produttiva, che nel frattempo doveva procedere.

Abbiamo quindi definito un “working plan”, che ha visto sommariamente interessare le seguenti attività:

  • smontaggio a lotti degli scambiatori di calore
  • lavaggio e rigenerazione completa degli scambiatori
  • implementazione delle piastre aggiuntive per il raggiungimento delle nuove performance
  • installazione dei nuovi scambiatori
  • installazione delle torri evaporative
  • potenziamento dei gruppi di pompaggio esistenti
  • installazione di filtri autopulenti
  • installazione di un sistema di addolcimento e di condizionamento chimico dell’acqua di torre
  • upgrade del quadro di comando
  • implementazione di un sistema di supervisione tramite PLC

Dal punto di vista delle operazioni meccaniche sugli impianti, tutte le tubazioni esistenti sono rimaste invariate, senza necessità di modifiche in campo, con un notevole risparmio sui costi e sulle tempistiche necessarie per completare l’operazione.

 

L’operazione che è ovviamente piuttosto complessa, si è conclusa con successo, ora non resta che aspettare la nuova stagione calda, per verificare sul campo, quanto progettato ed installato.

Non ho dubbi sull’efficacia della soluzione, i primi test effettuati in questo tiepido autunno, hanno superato le più rosee aspettative del cliente.