Come scegliere lo scambiatore di calore giusto
Lo scambiatore di calore utilizzato dipende dalla natura del prodotto e del processo. O dal fatto che il tuo prodotto abbia una viscosità alta o bassa. O dal fatto che contenga particelle o fibre. O dal fatto che contenga amido o sale.
Fattori come questi influiscono tutti sulla complessità del prodotto e di conseguenza sul tipo di scambiatore di calore che ottimizzerà la qualità del prodotto e il processo produttivo.
Esistono tre tipologie principali di scambiatori di calore: a piastra, tubolare e a superficie raschiata. Ognuno ha specifiche e adattabilità al prodotto diverse.
"Molti fattori diversi determinano il tipo di scambiatore di calore migliore per il tuo prodotto" spiega Inge Kristensson, Tetra Pak Application Specialist, Heat Transfer.
"Diciamo che produci yogurt e che hai problemi con la qualità del prodotto che è al di sotto delle aspettative. La prima domanda che farei è: “Il tuo scambiatore di calore è adatto allo yogurt?” Se la risposta è ‘no’, probabilmente è questa la causa del problema di qualità”.
Un altro fattore cruciale è quanto prodotto produrrai e quanto a lungo opererà il modulo dello scambiatore di calore. Pensi di lavorare con 100 litri al giorno o con 10.000 litri all'ora? Questo aspetto influirà sulla dimensione e la tipologia dello scambiatore di calore che si adatta alle tue esigenze specifiche.
Le dimensioni dei lotti sono importanti
Un produttore che lavora con tanti piccoli lotti può spesso utilizzare uno scambiatore di calore più piccolo concentrandosi maggiormente sulle perdite di prodotto che sul consumo energetico. Per la produzione su larga scala, è spesso vero il contrario, concentrarsi su tempi di operatività più lunghi e su un consumo energetico basso.
Un consiglio è quello di non presupporre di sapere quale scambiatore di calore è migliore per il tuo prodotto. Ci possono essere alternative in grado di raggiungere un migliore punto di equilibrio.
"I clienti che trattano fluidi molto viscosi spesso chiedono uno scambiatore di calore tubolare per la semplice ragione che c'è una credenza comune secondo cui i fluidi viscosi devono essere trattati nei tubi. In alcuni casi dico loro che probabilmente questa non è una buona idea e che dovrebbero invece acquistare uno scambiatore di calore a piastre, o una combinazione di piastra e tubi," spiega Kristensson.
Questo perché rispetto a un tubo, l'elevata efficienza di trasferimento del calore di uno scambiatore di calore a piastre rende più semplice trasferire il calore da un lato all'altro. Questo si nota in modo particolare nel trattamento dei fluidi viscosi.
Un altro aspetto cruciale è il costo. Gli scambiatori di calore possono consumare molta energia e i costi dell'elettricità sono solitamente molto alti nel corso della durata dell'apparecchiatura rispetto al costo di investimento. Quindi ha senso trovare uno scambiatore di calore che soddisfi le esigenze del tuo prodotto e che al tempo stesso sia efficiente da un punto di vista energetico.
Concentrarti sul total cost of ownership nel corso della vita dello scambiatore di calore rispetto ai costi iniziali di investimento può aiutarti a risparmiare molto denaro. Solitamente paga investire un po' di più nell'apparecchiatura per ridurre il total cost of ownership. È saggio guardare oltre l'anno fiscale attuale e misurare il costo totale del funzionamento dello scambiatore di calore dai tre ai quattro anni.
Il ritorno dell'investimento in uno scambiatore di calore efficiente dal punto di vista energetico, anziché nel modello più economico, è molto rapido: in molti casi avviene in meno di un anno.
"Se, come per molti produttori oggi, hai una grande capacità e molte ore di operatività, allora vale assolutamente la pena spendere per avere un costo di investimento iniziale alto ma un total cost of ownership più basso," dichiara Kristensson.
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