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Visualizzazioni: 80 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 2026-11-04 Origine: Sito
Gli scambiatori di calore a piastre brasate (BPHE) sono ampiamente utilizzati nel raffreddamento industriale, nei sistemi HVAC, nella refrigerazione, nei refrigeratori, nel recupero di calore e nelle applicazioni di raffreddamento a liquidi. La loro struttura compatta e l'elevata densità superficiale di trasferimento del calore li rendono attraenti per i produttori di apparecchiature e gli acquirenti industriali.
Tuttavia, la scelta di uno scambiatore di calore a piastre saldobrasate implica molto più che la semplice corrispondenza tra capacità di raffreddamento, portata e dimensioni della connessione.
Uno dei fattori più importanti è se il fluido di lavoro è chimicamente e termicamente compatibile con i materiali dello scambiatore di calore.
Un refrigerante che funziona bene in uno scambiatore di calore può causare corrosione, incrostazioni o guasti prematuri in un altro. Ciò è particolarmente importante per gli scambiatori di calore a piastre saldobrasati perché le loro piastre interne sono permanentemente unite e normalmente non possono essere rimosse per la pulizia o la sostituzione meccanica.
La compatibilità di un refrigerante dipende dalla sua composizione chimica, dalla temperatura operativa, dalla concentrazione, dalla qualità dell'acqua e dai materiali esposti al fluido.
Ad esempio, uno scambiatore di calore convenzionale in acciaio inossidabile brasato con rame può essere adatto per determinate applicazioni con acqua trattata e glicole inibito. Tuttavia, i prodotti chimici aggressivi dell'acqua, l'ammoniaca o i prodotti chimici per la pulizia non idonei possono creare seri problemi di compatibilità.
Questa guida spiega come valutare la compatibilità del refrigerante, confrontare i materiali di brasatura più comuni, identificare i parametri critici della qualità dell'acqua e preparare le informazioni richieste prima di richiedere un preventivo per uno scambiatore di calore a piastre brasate.
Un convenzionale Lo scambiatore di calore a piastre saldobrasate è costituito da sottili piastre metalliche ondulate permanentemente unite nei punti di contatto.
Le ondulazioni creano canali di flusso alternato per i due fluidi, consentendo il trasferimento di calore attraverso le superfici metalliche mantenendo i fluidi separati.
I materiali da costruzione comuni includono:
Piastre di trasferimento del calore in acciaio inossidabile
Materiale per brasatura a base di rame o nichel
Collegamenti e piastre di copertura in acciaio inossidabile, a seconda del modello
I materiali esatti variano a seconda del produttore e del modello del prodotto.
Un tipico scambiatore brasato con rame può utilizzare piastre di acciaio inossidabile unite con materiale di apporto in rame.
Sia le superfici della piastra che il materiale di brasatura esposto devono essere compatibili con il fluido operativo.
Un acquirente potrebbe vedere 'piastre in acciaio inossidabile 316L' nella descrizione del prodotto e presumere che l'intero scambiatore abbia la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile.
Questa ipotesi non è corretta.
Anche il materiale brasante fa parte della struttura che entra in contatto con il fluido.
Se il refrigerante corrode il materiale di brasatura, lo scambiatore di calore potrebbe comunque presentare perdite interne o altri danni, anche se le piastre in acciaio inossidabile rimangono in gran parte inalterate.
Supponiamo che un acquirente debba acquistare uno scambiatore di calore a piastre saldobrasate in acciaio inossidabile per un sistema di raffreddamento di processi chimici.
Il fornitore ha offerto un modello realizzato con piastre di acciaio inossidabile e rame utilizzando un processo di brasatura.
Sebbene l'acquirente abbia verificato la compatibilità dell'acciaio inossidabile, non ha testato la resistenza alla corrosione del rame.
Ciò ha lasciato irrisolto un significativo problema di compatibilità dei materiali.
L'approccio corretto è verificare la compatibilità di ogni materiale bagnato piuttosto che controllare solo la lega della piastra principale.
La compatibilità del liquido di raffreddamento implica due diverse considerazioni.
La compatibilità chimica riguarda la possibilità che il fluido possa causare corrosione inaccettabile, attacco chimico, degrado del materiale o contaminazione.
L'idoneità termica e idraulica riguarda se le proprietà del fluido consentono allo scambiatore di raggiungere il carico termico e la caduta di pressione richiesti.
Un fluido può essere chimicamente accettabile ma richiedere comunque dimensioni diverse dello scambiatore di calore a causa della sua viscosità, capacità termica specifica o conduttività termica.
Vanno valutati entrambi gli aspetti.
Gli scambiatori di calore a piastre saldobrasate sono generalmente costituiti da due circuiti di fluido separati.
Ad esempio, su un lato può circolare acqua trattata, mentre sull'altro lato può essere trasportata una miscela di glicole.
Entrambi i fluidi entrano in contatto con le rispettive piastre interne e giunti saldobrasati.
Anche se il fluido in un circuito è compatibile, l'altro circuito può comunque presentare un rischio di corrosione o contaminazione.
Pertanto, quando si effettua una verifica di compatibilità, questi due circuiti dovrebbero essere valutati separatamente.
L'acqua è ampiamente utilizzata nei sistemi HVAC, nel raffreddamento industriale, nel recupero del calore e nel trasferimento di calore da liquido a liquido.
Fornisce proprietà termiche favorevoli ed è spesso economico da far circolare.
Tuttavia, la compatibilità con l'acqua dipende dalla sua composizione chimica.
I fattori potenzialmente importanti includono:
pH
Concentrazione di cloruro
Ossigeno disciolto
Conduttività
Durezza
Sali disciolti
Prodotti chimici per il trattamento dell'acqua
Particelle sospese
Non tutte le fonti d'acqua hanno la stessa composizione.
Ad esempio, l’acqua trattata a circuito chiuso può comportarsi diversamente dall’acqua sotterranea non trattata o dall’acqua proveniente da un sistema di raffreddamento aperto.
La fonte dell'acqua e il programma di trattamento dovrebbero essere identificati prima della scelta dell'attrezzatura.
Le miscele acqua-glicole sono comunemente utilizzate quando è richiesta la protezione antigelo.
Due importanti tipi di glicole sono:
Glicole etilenico (EG): utilizzato in molti sistemi di trasferimento del calore industriali.
Glicole propilenico (PG): utilizzato in applicazioni in cui le sue particolari proprietà o i requisiti normativi e di sicurezza del progetto lo rendono preferibile.
Entrambi possono essere adatti per scambiatori di calore a piastre saldobrasate opportunamente selezionati, ma la compatibilità dipende dalla formulazione completa del refrigerante e dalle condizioni operative.
L'acquirente dovrebbe fornire:
Tipo glicole
Concentrazione di glicole
Base di concentrazione, come peso o volume
Produttore del prodotto e grado commerciale
Informazioni sugli inibitori della corrosione
Temperature massime e minime di esercizio
Molti refrigeranti commerciali a base di glicole etilenico contengono inibitori della corrosione.
Questi additivi aiutano a proteggere i componenti metallici in condizioni operative specificate.
Tuttavia, le formulazioni degli inibitori variano in base al prodotto e potrebbero non essere adatte a tutti i materiali o prodotti chimici per il trattamento dell'acqua.
Inoltre, il consumo degli inibitori e la degradazione del liquido refrigerante possono alterare la composizione chimica del liquido refrigerante durante il funzionamento.
Per garantire l'affidabilità a lungo termine, seguire le raccomandazioni di monitoraggio e sostituzione fornite dal fornitore del liquido di raffreddamento.
Una richiesta di offerta che indica '30% glicole' non identifica completamente il liquido di raffreddamento.
Il fornitore deve ancora sapere se si tratta di glicole etilenico o glicole propilenico, se la concentrazione è in volume o in massa e quale pacchetto di inibitori è presente.
Questi dettagli influenzano sia la valutazione della corrosione che i calcoli termici.
L'acqua ad elevata purezza viene utilizzata in alcune applicazioni di raffreddamento industriali ed elettroniche.
Tuttavia, una bassa conduttività non significa necessariamente che il fluido sia innocuo per i metalli.
A seconda delle sue proprietà chimiche e dell'ambiente operativo, l'acqua deionizzata può reagire con i materiali metallici esposti, compresi i componenti brasati in rame.
Alcuni produttori di scambiatori di calore brasati con rame limitano esplicitamente l'uso di acqua deionizzata.
Pertanto, gli acquirenti non devono dare per scontato che gli scambiatori di calore brasati in rame standard siano adatti a tutti i sistemi idrici ad elevata purezza.
Se un progetto richiede acqua deionizzata o ultrapura, i fornitori devono valutare le specifiche effettive sulla qualità dell'acqua e confermare se il progetto proposto è idoneo.
L'acqua di mare e la salamoia ad alto contenuto di cloruro richiedono un'attenzione particolare.
Elevate concentrazioni di cloruro possono comportare un rischio di corrosione per l'acciaio inossidabile, in particolare in condizioni di temperatura avverse o in presenza di fessure.
La brasatura del rame potrebbe anche non essere adatta per alcuni fluidi salini corrosivi.
Gli scambiatori di calore convenzionali realizzati in acciaio inossidabile e brasatura in rame non devono essere considerati idonei per l'uso diretto in applicazioni con acqua di mare.
A seconda dell'applicazione specifica, potrebbero essere necessari materiali delle piastre o tecnologie di trasferimento del calore alternativi.
Gli scambiatori di calore a piastre saldobrasate possono essere utilizzati anche negli impianti di refrigerazione.
Tuttavia, i requisiti di compatibilità per i refrigeranti differiscono da quelli per i refrigeranti a base di acqua.
Per i sistemi di refrigerazione ad ammoniaca, le tradizionali costruzioni brasate con rame generalmente non sono adatte perché l'ammoniaca corrode i materiali contenenti rame.
Per le applicazioni di refrigerazione ad ammoniaca approvate, potrebbero essere disponibili alcuni modelli di scambiatori di calore brasati al nichel o privi di rame.
Tuttavia, è ancora necessario verificare la compatibilità per modelli specifici, refrigeranti, pressioni di esercizio, intervalli di temperatura e relativi oli di refrigerazione.
I materiali descritti come 'brasati al nichel' non sono automaticamente adatti a tutte le applicazioni di refrigerazione con ammoniaca.
Alcuni progetti coinvolgono fluidi per il trasferimento di calore specializzati, oli sintetici, fluidi dielettrici o miscele chimiche brevettate.
Questi fluidi non devono mai essere approvati unicamente sulla base della loro appartenenza ad un'ampia categoria chimica.
È necessario rivedere le loro esatte formulazioni, combinazioni di additivi, temperature operative, viscosità e informazioni sulla compatibilità dei materiali.
Se non sono disponibili informazioni sufficienti sulla compatibilità, il fornitore dovrebbe richiedere dati aggiuntivi o raccomandare un'adeguata valutazione tecnica prima di finalizzare la selezione.
L'acciaio inossidabile è comunemente selezionato per le sue proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione in molti ambienti industriali.
Qualità come 304 e 316/316L vengono utilizzate nella costruzione degli scambiatori di calore a piastre.
Tuttavia, l’acciaio inossidabile non è universalmente resistente alla corrosione.
L'acqua contenente cloruro può creare rischi di vaiolatura o corrosione interstiziale.
Il comportamento alla corrosione dipende dalla lega specifica, dalla concentrazione di cloruri, dalla temperatura, dal pH e dalle condizioni di servizio.
Pertanto, anche uno scambiatore di calore in acciaio inossidabile 316L richiede la verifica della qualità dell’acqua.
Il rame è ampiamente utilizzato per unire piastre di acciaio inossidabile negli scambiatori di calore saldobrasati compatti.
La struttura brasata con rame è adatta per molte applicazioni con acqua e glicole opportunamente controllate.
Tuttavia, il rame può essere influenzato da determinati ambienti chimici, tra cui:
Fluidi contenenti ammoniaca
Alcune soluzioni acide
Condizioni ossidanti aggressive
Additivi chimici incompatibili
Alcune applicazioni per acqua ad elevata purezza
Alcuni ambienti contenenti zolfo
La gravità della corrosione dipende dall'ambiente chimico completo.
Gli acquirenti non dovrebbero fare affidamento su un'affermazione generale come 'il rame è resistente alla corrosione' senza verificare le condizioni operative.
In alcuni progetti di scambiatori di calore a piastre brasate in cui i materiali in rame non sono adatti, vengono utilizzate leghe per brasatura a base di nichel.
Le leghe per brasatura a base di nichel possono offrire vantaggi per refrigeranti o fluidi di processo specifici.
Tuttavia, la brasatura a base di nichel non rende lo scambiatore di calore resistente a tutti i prodotti chimici corrosivi.
Le stesse piastre in acciaio inossidabile rimangono un fattore limitante significativo e la lega di nichel deve essere convalidata in base alle condizioni specifiche del refrigerante.
I fornitori devono confermare la lega di brasatura specifica, il materiale della piastra e le condizioni operative approvate.
Quando un fluido è incompatibile con la tradizionale brasatura del rame, potrebbe essere necessaria una configurazione alternativa dello scambiatore di calore.
Le opzioni includono design approvati per brasatura al nichel, scambiatori di calore in acciaio inossidabile con legante per fusione o altre tecnologie di scambiatori di calore a piastre adatte.
La scelta corretta dipende dall'ambiente chimico, dai requisiti meccanici, dal carico termico e dalle esigenze di pulizia.
Non si deve presumere automaticamente che le versioni senza rame siano adatte per fluidi contenenti cloro altamente corrosivi, poiché il materiale della piastra di scambio termico potrebbe avere ancora una resistenza alla corrosione insufficiente.
Fluido o condizione |
BPHE brasato con rame |
BPHE brasato al nichel |
Preoccupazione principale per la selezione |
|---|---|---|---|
Acqua trattata compatibile |
Spesso adatto |
Potrebbe essere adatto |
Chimica completa dell'acqua |
Soluzione di glicole etilenico inibito |
Spesso adatto |
Potrebbe essere adatto |
Grado del glicole, inibitori e concentrazione |
Soluzione di glicole propilenico inibito |
Spesso adatto |
Potrebbe essere adatto |
Chimica dei fluidi e proprietà termiche |
Acqua deionizzata |
Richiede una revisione speciale; limitato da alcuni produttori |
Richiede una revisione specifica del modello |
Requisiti di dissoluzione e purezza del materiale |
Refrigerante all'ammoniaca |
Generalmente inadatto |
Alcuni modelli omologati potrebbero essere adatti |
Compatibilità con refrigeranti e materiali |
Acqua di mare |
Non dare per scontato l'idoneità |
Non dare per scontato l'idoneità |
Corrosione da cloruro di piastre e giunti |
Salamoia ad alto contenuto di cloruro |
Richiede una revisione dettagliata |
Richiede una revisione dettagliata |
Lega delle piastre, temperatura e chimica |
Refrigerante di processo speciale |
Richiede una valutazione individuale |
Richiede una valutazione individuale |
Formulazione e condizioni operative esatte |
Questa tabella è una guida allo screening preliminare, non un certificato di compatibilità chimica.
L'approvazione finale deve basarsi sulla costruzione effettiva del prodotto del produttore e sulle condizioni del refrigerante specificate.
Il pH indica quanto è acido o alcalino un fluido.
L'acqua con un pH inadeguato può aumentare i rischi di corrosione per alcuni componenti metallici.
Tuttavia, l'intervallo di pH accettabile dipende dalla combinazione del materiale e da altre sostanze disciolte.
L'alcalinità influenza anche il comportamento del sistema idrico e la sua risposta al trattamento chimico.
Un fornitore di refrigerante può specificare un intervallo di pH consigliato per una miscela di glicole inibito.
Tale intervallo deve essere verificato rispetto ai requisiti del materiale dello scambiatore di calore.
Gli ioni cloruro sono una considerazione importante nelle applicazioni con scambiatori di calore in acciaio inossidabile.
Il rischio di corrosione localizzata generalmente aumenta in caso di combinazioni più aggressive di concentrazione di cloruri, temperatura e altre condizioni chimiche.
Non esiste un'unica concentrazione universale di cloruro che garantisca l'idoneità di ogni scambiatore di calore a piastre saldobrasate in acciaio inossidabile.
La concentrazione accettabile dipende dall'esatta lega, dalla chimica dell'acqua, dalla temperatura e dalle linee guida di progettazione del produttore.
L'acqua accettabile per un particolare scambiatore a una temperatura più bassa può presentare un rischio di corrosione maggiore a una temperatura più alta.
Di conseguenza, la concentrazione di cloruro deve essere valutata rispetto alla temperatura massima credibile del fluido, non solo alla normale temperatura operativa.
Ad esempio, uno scambiatore di calore che funziona durante il normale raffreddamento a 35°C potrebbe raggiungere temperature più elevate durante un'altra modalità operativa.
La verifica della compatibilità dei materiali deve tenere conto di tale possibilità.
La conduttività elettrica fornisce un'indicazione delle sostanze ioniche disciolte nell'acqua.
Può essere utile per monitorare la qualità dell'acqua, ma non identifica quali ioni chimici sono presenti.
Due fluidi con conduttività simile possono presentare rischi di corrosione diversi.
Anche l'ossigeno disciolto e le sostanze ossidanti possono influenzare il comportamento alla corrosione dei componenti metallici.
È necessario considerare l'ambiente operativo completo, compresi l'acqua di reintegro e l'ingresso di ossigeno.
Alcuni prodotti chimici di processo e per il trattamento dell'acqua potrebbero essere incompatibili con gli scambiatori di calore contenenti rame.
L'ammoniaca è particolarmente importante a causa della sua potenziale interazione con il rame.
Anche alcuni composti contenenti zolfo e sostanze chimiche ossidanti possono creare rischi di corrosione.
La presenza di disinfettanti a base di cloro o altri agenti ossidanti deve essere comunicata al fornitore dello scambiatore di calore.
La compatibilità chimica deve essere valutata utilizzando le concentrazioni e le condizioni di esposizione effettive.
La compatibilità del refrigerante non si limita alla corrosione.
I minerali di durezza possono formare depositi in condizioni adeguate, in particolare quando l'acqua viene riscaldata.
Le particelle sospese possono accumularsi nei canali stretti della piastra.
Questi depositi possono:
Ridurre il trasferimento di calore efficace
Aumentare la caduta di pressione sul lato fluido
Limitare la distribuzione del flusso
Creare difficoltà di manutenzione
Contribuire alle condizioni di corrosione localizzata
Poiché normalmente gli scambiatori di calore a piastre saldobrasate non possono essere aperti per la pulizia piastra per piastra, la pulizia del fluido è particolarmente importante.
Un singolo parametro raramente fornisce informazioni sufficienti per determinare la compatibilità.
Ad esempio, un pH accettabile non compensa una concentrazione eccessiva di un altro costituente dannoso.
Allo stesso modo, un livello di cloruro adeguato non garantisce che la brasatura del rame resisterà all'ammoniaca o ad un trattamento chimico incompatibile.
La valutazione corretta considera gli effetti combinati della chimica dell'acqua, della selezione dei materiali, della temperatura e delle condizioni operative.
Per un liquido monofase, il rendimento di trasferimento di calore può essere stimato utilizzando:
Q = m × Cp × ΔT
Dove:
Q = Servizio di trasferimento di calore (kW)
m = portata massica (kg/s)
Cp = Capacità termica specifica (kJ/kg·K)
ΔT = Variazione della temperatura del fluido (K)
Le miscele di acqua e glicole hanno capacità termiche specifiche diverse.
Pertanto, lo stesso flusso di massa e la stessa variazione di temperatura non producono necessariamente lo stesso rendimento di raffreddamento.
La viscosità influisce sulla resistenza ai fluidi e sul trasferimento di calore locale.
Le miscele di glicole hanno comunemente una viscosità maggiore dell'acqua in condizioni comparabili.
A basse temperature la viscosità può aumentare ulteriormente.
Lo scambiatore di calore dovrebbe quindi essere valutato utilizzando le effettive proprietà del fluido nelle relative condizioni operative.
Non si deve presumere che un'unità selezionata utilizzando le proprietà dell'acqua raggiunga automaticamente la stessa capacità e caduta di pressione con il glicole.
Le proprietà antigelo del liquido refrigerante devono corrispondere alle temperature previste dal progetto.
La concentrazione di glicole richiesta deve considerare le temperature di funzionamento e di arresto più basse credibili.
Tuttavia, l’aumento della concentrazione di glicole oltre quanto richiesto dal sistema può produrre inutili penalizzazioni idrauliche e termiche.
La concentrazione deve essere selezionata utilizzando le raccomandazioni del produttore del liquido refrigerante e i requisiti del sistema completo.
Anche la temperatura massima di esercizio è un fattore importante.
Alcune combinazioni di fluidi termovettori e inibitori di corrosione presentano limitazioni di temperatura.
L'esposizione a temperature eccessivamente elevate può accelerare la degradazione del fluido, alterarne le proprietà chimiche o ridurre l'efficacia dell'inibitore della corrosione.
Durante il processo di selezione, le temperature massime in condizioni operative normali e anormali dovrebbero essere chiaramente specificate.
La compatibilità dei materiali da sola non stabilisce l’idoneità meccanica.
Lo scambiatore di calore deve inoltre essere adeguato alle pressioni di esercizio e di progetto.
Frequenti sbalzi di temperatura e fluttuazioni di pressione possono sottoporre a ulteriore stress meccanico i giunti brasati.
Il fornitore deve rivedere le condizioni di ciclo previste, i transitori di pressione e i requisiti di progettazione meccanica applicabili.
Iniziare con il nome del prodotto del produttore del fluido e la documentazione tecnica.
Richiedi la scheda tecnica (TDS) e la scheda di sicurezza (SDS).
Ove possibile, ottenere ulteriori informazioni sulla compatibilità dei materiali.
La sola SDS potrebbe non rivelare l'intera formulazione, soprattutto per i pacchetti di additivi proprietari.
Non considerare la scheda di sicurezza come un'approvazione di compatibilità completa.
Per i fluidi a base acquosa, raccogliere i dati chimici rilevanti.
Come minimo, l’analisi richiesta può includere:
pH
Conduttività
Concentrazione di cloruro
Solfato rilevante e altri ioni disciolti
Durezza
Additivi per il trattamento dell'acqua
Contaminazione prevista
Solidi sospesi
Per i sistemi a glicole, verificare il tipo di glicole, la concentrazione, la qualità dell'acqua di diluizione e il pacchetto dell'inibitore di corrosione.
Identificare la lega delle piastre dello scambiatore di calore e il materiale di brasatura.
Esaminare anche i materiali di connessione bagnati e altri componenti esposti.
Controllare l'effettiva composizione chimica del refrigerante rispetto alle limitazioni dei materiali fornite dal produttore dello scambiatore.
Se mancano informazioni significative, lo stato di compatibilità dovrebbe rimanere non confermato.
La compatibilità dei materiali deve essere valutata nelle condizioni operative effettive.
Fornire:
Temperatura operativa normale
Temperatura massima
Temperatura minima
Pressione di esercizio
Pressione di progetto
Portata
Orari di funzionamento
Condizioni di spegnimento previste
Se il liquido di raffreddamento è soggetto a condizioni operative stagionali diverse, la revisione dovrebbe coprire gli estremi rilevanti.
Un sistema può normalmente funzionare a una temperatura moderata ma sperimentare temperature elevate durante l'arresto, condizioni di guasto o un cambiamento nella domanda di produzione.
Le condizioni credibili più impegnative dovrebbero essere prese in considerazione quando si valuta l’idoneità del materiale.
Una valutazione tecnica aggiuntiva è particolarmente importante per:
Formulazioni di refrigeranti proprietarie sconosciute
Acqua ad elevata purezza
Fluidi ad alto contenuto di cloruri
Servizio ammoniaca
Fluidi fortemente acidi o alcalini
Additivi chimici insoliti
Processi di pulizia aggressivi
Se un fornitore non riesce a stabilire la compatibilità, lo scambiatore proposto non dovrà essere considerato omologato per quel fluido.
Dopo aver esaminato la documentazione pertinente, il fornitore deve determinare se lo scambiatore di calore selezionato può soddisfare il carico termico richiesto.
Ciò comporta calcoli delle proprietà del fluido, delle condizioni di temperatura, della portata e della caduta di pressione consentita.
La compatibilità chimica non garantisce automaticamente prestazioni adeguate di trasferimento del calore.
Il processo di pulizia può introdurre sostanze chimiche diverse dal normale liquido refrigerante.
Queste sostanze chimiche entrano in contatto anche con le superfici interne della piastra e con il materiale di brasatura.
Prima di approvare una procedura di pulizia, verificare la compatibilità della soluzione detergente, della concentrazione, della temperatura e del tempo di contatto.
Per ulteriori informazioni, leggi Aidear Guida alla pulizia CIP dello scambiatore di calore a piastre.
Prendi in considerazione un progetto di raffreddamento industriale che utilizza una soluzione acqua-glicole.
L'acquirente fornisce le seguenti informazioni:
Parametro |
Valore illustrativo |
|---|---|
Applicazione |
Raffreddamento a liquido industriale |
Fluido |
Soluzione di glicole propilenico inibito |
Concentrazione di glicole |
30% in volume |
Temperatura operativa normale |
35°C |
Temperatura massima di esercizio |
50°C |
Materiale della piastra proposto |
Acciaio inossidabile 316L |
Materiale per brasatura proposto |
Rame |
Concentrazione di cloruro |
Non ancora confermato |
Formulazione di inibitori |
Nome del prodotto disponibile; in attesa di approvazione dettagliata |
Portata del fluido |
Da confermare |
Questi valori sono ipotetici e non rappresentano le prestazioni testate di un prodotto Aidear specifico.
La categoria del liquido di raffreddamento non è automaticamente inadatta per uno scambiatore in acciaio inossidabile brasato con rame.
Tuttavia, le informazioni disponibili non stabiliscono la compatibilità.
Molti dettagli importanti rimangono sconosciuti.
Il fornitore deve verificare la composizione della qualità dell'acqua e confermare che il pacchetto inibitore è appropriato per i materiali bagnati proposti.
Bisogna considerare anche la temperatura massima di esercizio.
Il calcolo termico finale non può essere completato finché non vengono stabilite le condizioni di flusso e di funzionamento del raffreddamento richieste.
L'acquirente deve richiedere le seguenti informazioni al fornitore del liquido di raffreddamento:
Scheda tecnica attuale
Raccomandazioni sulla compatibilità dei materiali
Requisiti dettagliati sulla qualità dell'acqua
Informazioni sugli inibitori della corrosione
Proprietà del fluido nell'intervallo di temperature previsto
Il fornitore dello scambiatore di calore può quindi esaminare la costruzione proposta e identificare se sono necessari test aggiuntivi, un materiale di brasatura alternativo o un design diverso dello scambiatore.
La conclusione corretta è 'compatibilità in attesa di verifica', non 'approvata' semplicemente perché il liquido di raffreddamento contiene glicole propilenico.
Prima di richiedere un preventivo, gli acquirenti devono preparare le seguenti informazioni.
Informazioni richieste |
Lato caldo |
Lato freddo |
|---|---|---|
Nome e tipo del fluido |
Specificare |
Specificare |
Produttore e qualità del prodotto |
Specificare |
Specificare |
Composizione di acqua o solvente |
Specificare |
Specificare |
Tipo e concentrazione di glicole |
Se applicabile |
Se applicabile |
Pacchetto inibitore della corrosione |
Se applicabile |
Se applicabile |
pH e conducibilità |
Se applicabile |
Se applicabile |
Cloruro e altri ioni rilevanti |
Se applicabile |
Se applicabile |
Qualità/filtrazione del fluido |
Specificare |
Specificare |
Temperature minime e massime |
Specificare |
Specificare |
Restrizioni chimiche note |
Specificare |
Specificare |
TDS/SDS |
Allegare |
Allegare |
Parametro |
Informazioni richieste |
|---|---|
Dovere di trasferimento del calore |
kW |
Temperature di ingresso e uscita |
Entrambi i circuiti |
Portata |
Entrambi i circuiti |
Caduta di pressione ammissibile |
Entrambi i circuiti |
Pressione di esercizio |
Entrambi i circuiti |
Pressione di progetto |
Entrambi i circuiti |
Dimensioni dell'attrezzatura |
Dimensione massima consentita |
Connessioni |
Dimensioni, tipo e posizione |
Requisiti di pulizia |
Prodotti chimici e procedure approvati |
Requisiti di installazione |
Orientamento e spazio disponibile |
Documentazione richiesta |
Disegni, verbali di prova e relative approvazioni |
Le seguenti informazioni possono essere incluse in una richiesta tecnica.
Applicazione del progetto: [Raffreddamento industriale/HVAC/Refrigerazione/Raffreddamento di data center/Altro]
Scambiatore di calore richiesto: scambiatore di calore a piastre brasate
Servizio di raffreddamento o riscaldamento: [kW]
Fluido lato caldo: [Nome esatto del prodotto]
Fluido lato freddo: [Nome esatto del prodotto]
Produttore di fluidi: [Marchio/Fornitore]
Tipo e concentrazione di glicole: [se applicabile]
Additivi chimici: [Informazioni sul prodotto/inibitore]
Rapporto sulla qualità dell'acqua: [allegato/in attesa]
Temperature di ingresso e uscita lato caldo: [°C]
Temperature di ingresso e uscita lato freddo: [°C]
Portata lato caldo: [m³/h]
Portata lato freddo: [m³/h]
Pressione operativa: [bar]
Pressione di progetto richiesta: [bar]
Caduta di pressione consentita: [kPa]
Temperature operative massime e minime: [°C]
Materiale piastra preferito: [Specificare/richiedere raccomandazione]
Materiale di brasatura preferito: [Rame/Nichel/Richiedi raccomandazione]
Prodotti chimici per la pulizia: [Se applicabile]
Dimensioni e connessioni richieste: [Specificare]
Ulteriori dubbi sulla compatibilità: [Specificare]
Documenti tecnici allegati: [TDS / SDS / Analisi dell'acqua / Disegno del sistema]
Il fornitore deve identificare eventuali ipotesi o problemi di compatibilità in sospeso prima di confermare la selezione dell'apparecchiatura finale.
I gradi di acciaio inossidabile hanno caratteristiche di corrosione diverse.
Anche l’acciaio inossidabile 316L può subire corrosione localizzata in condizioni sfavorevoli.
Anche il materiale di brasatura deve essere controllato.
Il nome di un glicole o di un prodotto per il trattamento dell'acqua non ne descrive completamente la concentrazione, gli additivi o le condizioni operative.
La compatibilità dovrebbe basarsi sulla formulazione effettiva del prodotto.
La chimica dell'acqua che appare accettabile a una temperatura più bassa può diventare più aggressiva quando la temperatura operativa aumenta.
Dovrebbe essere valutato l'intero intervallo di temperatura.
La brasatura a base di nichel può essere adatta per alcune applicazioni in cui il rame non è adatto.
Tuttavia, il materiale della piastra, la chimica del fluido e le condizioni operative determinano comunque la compatibilità.
La brasatura al nichel non deve essere trattata come una soluzione universale resistente alla corrosione.
Uno scambiatore di calore può essere compatibile con il normale liquido di raffreddamento ma non con una soluzione detergente aggressiva.
I prodotti chimici per la pulizia devono essere valutati in modo indipendente prima dell'uso.
Sì, molti scambiatori di calore a piastre saldobrasate vengono utilizzati con soluzioni di glicole etilenico inibito compatibili.
Tuttavia, è necessario controllare la concentrazione di glicole, la formulazione dell'inibitore, la chimica dell'acqua e le temperature di esercizio.
Il modello esatto dovrebbe essere approvato per il fluido previsto.
Può essere compatibile quando la soluzione è adeguatamente formulata e mantenuta.
Il solo tipo di glicole non stabilisce la compatibilità.
È necessario rivedere la formulazione completa del refrigerante e le condizioni operative.
Alcuni produttori di brasati con rame limitano l'uso di acqua deionizzata a causa della possibile interazione con il materiale di brasatura.
Non è possibile presumere la compatibilità.
L'acquirente deve fornire le specifiche sulla purezza dell'acqua e ottenere l'approvazione per l'esatta costruzione dello scambiatore proposta.
Non in tutte le applicazioni.
La brasatura al nichel può fornire un'alternativa per alcuni fluidi non adatti alla costruzione con brasatura al rame.
Tuttavia, il materiale preferito dipende dall'ambiente chimico, dalle condizioni operative, dalla progettazione dell'apparecchiatura e dai requisiti commerciali.
La costruzione convenzionale con brasatura in rame generalmente non è adatta al servizio con ammoniaca.
Potrebbe essere necessaria una struttura approvata con brasatura al nichel o altra struttura idonea priva di rame.
È necessario verificare l'ammoniaca dello specifico scambiatore, le sue condizioni di pressione e temperatura e l'intero sistema di refrigerazione.
NO.
Il cloruro è un parametro importante, ma il comportamento alla corrosione dipende anche dalla temperatura, dal pH, dall'ossigeno, da altre sostanze disciolte e dai materiali da costruzione.
Una bassa concentrazione di cloruro da sola non garantisce che il fluido sia compatibile.
L'approccio più affidabile consiste nel fornire al fornitore informazioni accurate sui prodotti fluidi, sui dati di analisi della qualità dell'acqua, sugli additivi chimici, sulla temperatura operativa, sulla pressione e sui requisiti di portata.
Il fornitore dovrà quindi valutare tali condizioni in base ai materiali e alle specifiche prestazionali dello scambiatore di calore da utilizzare.
Se la compatibilità rimane incerta, è necessaria un'ulteriore valutazione tecnica prima dell'approvazione finale.
La compatibilità del refrigerante è una parte essenziale nella scelta di uno scambiatore di calore a piastre saldobrasate affidabile.
La corretta valutazione implica molto più che identificare se il fluido di lavoro è acqua, glicole, refrigerante o un'altra miscela chimica.
Gli ingegneri e gli acquirenti industriali devono considerare la composizione completa del fluido, le condizioni operative e tutti i materiali esposti al refrigerante.
Importanti fattori di selezione includono:
Grado della piastra in acciaio inossidabile
Materiale per brasatura a base di rame o nichel
Formulazione e concentrazione del liquido refrigerante
pH, concentrazione di cloruri e qualità dell'acqua
Inibitori della corrosione e altri additivi
Temperature minime e massime di esercizio
Viscosità dei fluidi e proprietà termiche
Requisiti di incrostazione e pulizia
Pressioni operative e di progetto
Un liquido refrigerante termicamente idoneo non è necessariamente chimicamente compatibile, e un fluido chimicamente compatibile non garantisce automaticamente le prestazioni richieste dello scambiatore di calore.
Entrambi gli aspetti devono essere verificati prima della scelta finale dell'attrezzatura.
Changzhou Aidear Refrigeration Technology Co., Ltd. fornisce soluzioni di scambiatori di calore a piastre saldobrasate per applicazioni di raffreddamento industriale, HVAC, refrigerazione e recupero di calore.
A seconda del design specifico e della disponibilità del prodotto, è possibile prendere in considerazione diverse configurazioni di piastre e materiali di brasatura per vari requisiti operativi.
La scelta di uno scambiatore adatto inizia con l'esame delle effettive proprietà del refrigerante, delle condizioni operative, del servizio di trasferimento del calore e dei requisiti idraulici.
Esplora gli scambiatori di calore a piastre brasate Aidear per ulteriori informazioni sui prodotti disponibili.
Per le applicazioni che richiedono la pulizia accessibile delle piastre o una diversa configurazione del materiale, puoi anche esplorare il nostro Scambiatori di calore a piastre con guarnizioni.
Non sei sicuro che il tuo liquido di raffreddamento sia compatibile con uno scambiatore di calore a piastre brasate con rame o nichel?
Condividi il nome del fluido, la composizione chimica, l'intervallo di temperatura, le portate, il carico termico e i dati disponibili sulla qualità dell'acqua con Aidear.
Il nostro team può esaminare i requisiti della tua applicazione e discutere le opzioni di prodotto adatte, previa verifica della compatibilità tecnica e disponibilità del prodotto.
