Uno dei principali problemi legati agli scambiatori di calore sono le incrostazioni delle superfici di scambio termico. Come già visto in altri video sul nostro canale YouTube di Tempco, quando si progetta uno scambiatore di calore bisogna considerare il fattore di sporcamento (fouling factor), o comunque un sovradimensionamento della superficie di scambio termico in modo da tenere conto del possibile sporcamento dello scambiatore.
Chiaramente, il fouling factor dipende dal tipo di fluidi che circolano all’interno dello scambiatore: avendo fluidi puliti ovviamente non ci sono problemi di sporcamento e quindi è possibile dimensionare lo scambiatore in modo molto preciso sulle condizioni di lavoro, non considerando troppo il possibile effetto di sporcamento con la conseguente riduzione della superficie di scambio termico.
Quando invece i fluidi impiegati possono essere sporchi, allora occorre considerare attentamente il fattore di sporcamento. Esistono quindi diversi tipi di fouling: c’è il fouling che comporta un effetto incrostante, tipicamente in presenza di fluidi che si attaccano sulle superfici di scambio termico. E questo è probabilmente il caso peggiore. Altrimenti, si può avere uno sporcamento dovuto a particelle solide nei fluidi che circolano nello scambiatore. Quando sono coinvolti fluidi con particelle solide in sospensione esiste una serie di strategie da attuare per evitare l’intasamento dello scambiatore. Su tutte, la filtrazione. Chiaramente i filtri rappresentano un collo di bottiglia per lo scambio termico in quanto riducono la portata dell’acqua, comportano perdite di carico e quindi richiedono una maggiore pressione di pompaggio, ma sicuramente proteggono lo scambiatore dallo sporcamento.
Ovviamente, ci sono anche particelle solide sospese che possono essere molto piccole e che rappresentano una sfida anche per un buon filtro. Ad esempio quando si utilizza un tipo di acqua con particelle solide in sospensione piuttosto pesanti, come sabbia, trucioli metallici o pulviscolo. Quello che si può fare è cercare di ridurre lo sporcamento interno dello scambiatore, e parliamo di scambiatori a piastre, facendo entrare il fluido dal basso. In questo modo le particelle pesanti tendono a depositarsi sul fondo del bocchello, non sporcando quindi tutta la piastra e consentendo pertanto di allungare i periodi di manutenzione.
In altro caso, lo sporcamento può essere dovuto a incrostazione, pensiamo ad esempio al calcare o alle resine, nonché a prodotti grassi che si attaccano alle superfici di scambio termico delle piastre. In questo caso l’unica soluzione possibile è un intervento di lavaggio. Un lavaggio che può essere effettuato in diversi modi, ad esempio con un cleaning in place o anche smontando lo scambiatore per una pulizia più accurata utilizzando un’idropulitrice, una spazzola o con dei prodotti detergenti.
