Hai mai vissuto questa situazione?
A scambiatore di calore a piastrefunziona eccezionalmente bene quando viene installato per la prima volta, ma dopo solo pochi mesi la sua efficienza di trasferimento del calore diminuisce notevolmente.
L'acqua in uscita non è più sufficientemente calda, la pressione diventa instabile e il consumo di energia continua ad aumentare senza una ragione evidente.
Quando finalmente apri l'unità per l'ispezione, trovi le piastre ricoperte da spessi strati di calcare-quasi come residui bruciati attaccati al fondo di una pentola.
Allora perché gli scambiatori di calore a piastre accumulano calcare così facilmente?
Ecco uno sguardo più da vicino alle principali cause.
1. L’acqua dura contiene troppi minerali
Non lasciarti ingannare dall'acqua-che sembra limpida. Spesso contiene grandi quantità di minerali disciolti, in particolare ioni di calcio e magnesio.
Quando l'acqua viene riscaldata, questi minerali precipitano gradualmente e aderiscono alle piastre di trasferimento del calore, formando eventualmente incrostazioni.
Questo problema è particolarmente comune nei sistemi idrici a circolazione-a circuito chiuso. Poiché la stessa acqua viene riscaldata ripetutamente senza essere sostituita, i depositi minerali continuano ad accumularsi, rendendo con il tempo lo spessore dello strato di calcare.
Pensalo come cucinare il porridge. La pentola è pulita la prima volta, ma se si cuociono più volte senza lavarla è probabile che si accumulino residui bruciati.
Ecco perché è essenziale un corretto trattamento dell'acqua.
L'installazione di un addolcitore dell'acqua, l'utilizzo di prodotti chimici anticalcare e la sostituzione regolare dei filtri non sono opzionali,-sono metodi efficaci per proteggere la tua attrezzatura.
Ignorare il trattamento dell’acqua può far risparmiare un po’ di denaro oggi, ma una volta che le piastre si intasano, i costi di riparazione possono essere molto più alti.
2. La temperatura eccessiva accelera la formazione di calcare
In alcune applicazioni, gli operatori impostano lo scambiatore di calore per funzionare a temperature inutilmente elevate.
Può sembrare che una temperatura più elevata significhi sempre un migliore trasferimento di calore.
Tuttavia, per il calcio e il magnesio presenti nell’acqua, temperature più elevate semplicemente accelerano le precipitazioni.
Nelle aree ad alta-temperatura, il calcare può formarsi molto più velocemente, riducendo significativamente le prestazioni di trasferimento del calore.
Di conseguenza, qualsiasi miglioramento dell'efficienza a breve-termine viene rapidamente annullato da uno strato di calcare che ricopre le piastre.
La soluzione è semplice.
Invece di perseguire la temperatura operativa più alta possibile, mantenere un intervallo di temperatura appropriato.
Quando le condizioni lo consentono, mantenere la temperatura operativa al di sotto di circa 70 gradi può fornire un efficace trasferimento di calore rallentando la formazione di calcare.
In poche parole, il funzionamento dell'apparecchiatura a una temperatura moderata può prolungarne significativamente la durata.
3. La bassa velocità del flusso crea depositi
Le incrostazioni tendono ad accumularsi nelle aree in cui l'acqua scorre lentamente.
I bordi delle placche, gli angoli e le zone a bassa-velocità sono particolarmente soggetti a depositi minerali.
A volte il problema non è la scarsa qualità dell'acqua o la temperatura eccessiva-ma è semplicemente una distribuzione non uniforme del flusso.
Una progettazione inadeguata del sistema, una pompa sottodimensionata o canali di distribuzione mal progettati possono ridurre la velocità del flusso in determinate aree.
Nel corso del tempo, i depositi minerali continuano ad accumularsi in questi luoghi fino a quando non si sviluppano pesanti incrostazioni.
La chiave è mantenere un flusso uniforme in tutto lo scambiatore di calore.
Una corretta progettazione delle tubazioni, una pressione di ingresso sufficiente e un controllo stabile del flusso contribuiscono a creare una forza di lavaggio sufficiente a ridurre l'accumulo di calcare sulle piastre.
4. La pulizia ritardata consente l'accumulo di calcare
Questo è uno dei problemi più comuni.
Molte strutture presumono che tutto vada bene finché lo scambiatore di calore continua a funzionare.
Solo dopo che l’efficienza del trasferimento di calore diminuisce o il flusso si riduce, pianificano la pulizia.
A quel punto, lo strato di incrostazioni è spesso diventato abbastanza spesso da richiedere una rimozione estesa.
Invece di aspettare che si manifestino i problemi, stabilisci un programma di manutenzione regolare.
Ad esempio, esegui un semplice lavaggio ogni tre mesi e una pulizia chimica ogni sei mesi.
Soluzioni detergenti delicate, come acido citrico o acido acetico, possono rimuovere efficacemente il calcare riducendo al minimo il rischio di danneggiare le piastre.
5. Un'installazione non corretta provoca una distribuzione non uniforme del flusso
Questo fattore viene spesso trascurato.
Anche un piccolo errore di installazione o un collegamento errato delle tubazioni possono causare una distribuzione non uniforme del flusso all'interno dello scambiatore di calore.
Alcuni canali di flusso ricevono un flusso adeguato e rimangono relativamente puliti, mentre altri sperimentano un flusso più lento e diventano luoghi ideali per la formazione di incrostazioni.
Di conseguenza, una sezione dello scambiatore di calore continua a funzionare in modo efficiente mentre un’altra si intasa sempre più, riducendo le prestazioni complessive dell’apparecchiatura.
Per evitare questo problema prestare molta attenzione durante l'installazione.
Assicurarsi che l'area di distribuzione del flusso non sia ostruita, che la direzione delle tubazioni sia corretta e che i collegamenti di ingresso e uscita siano installati correttamente.
I tecnici esperti sanno che una corretta installazione può essere importante quanto una pulizia regolare.
Considerazioni finali
In molti casi, l’accumulo di calcare è semplicemente il risultato di una manutenzione inadeguata.
La manutenzione di uno scambiatore di calore a piastre non è difficile-richiede semplicemente una cura costante.
Una cattiva gestione della qualità dell’acqua, temperature operative eccessive, condizioni di flusso instabili e una manutenzione trascurata possono sembrare problemi minori presi singolarmente, ma insieme diventano fattori importanti che riducono l’efficienza del trasferimento di calore.
Piuttosto che aspettare che le apparecchiature si intasino, che la produzione venga interrotta e che siano necessarie costose riparazioni, è molto meglio intraprendere azioni preventive.
Fornire acqua pulita e adeguatamente trattata, mantenere un flusso stabile, evitare temperature eccessive e pulire regolarmente l'attrezzatura.
Con la cura adeguata, lo scambiatore di calore a piastre funzionerà in modo più efficiente, durerà più a lungo e fornirà prestazioni più affidabili.
