Capitolo 4 LE APPARECCHIATURE PER LO SCAMBIO TERMICO 4.1 GLI SCAMBIATORI DI CALORE Lo è una delle operazioni unitarie che più comunemente si ritrova nei processi industriali di qualsiasi natura e dimensioni. Gli esempi possibili sono così numerosi che in pratica tutti i capitoli successivi, di questo e del prossimo volume, avranno a che fare con lo scambio termico. In risposta alle diverse esigenze vengono utilizzate svariate tecniche ed apparecchiature di scambio. Per potenzialità piccole o medie si usano vari tipi di in cui il calore viene scambiato tra due correnti fluide. Per potenze termiche maggiori, dell’ordine delle decine di milioni di watt, ad esempio nella distillazione del petrolio in cui è prevista la vaporizzazione di grandi quantità di grezzo, o quando si devono realizzare reazioni endotermiche ad alta temperatura, si usano le , in cui il calore viene fornito dalla combustione di un combustibile. Spesso le utenze che richiedono calore sono distribuite sull’area dell’impianto. In tal caso, quando le temperature sono relativamente basse, sotto i 130°C, si usa produrre vapore in una caldaia centralizzata e distribuire il vapore alle varie utenze tramite una rete di vapore in pressione. La produzione di vapore, ottenuto consumando un combustibile, caratterizza anche la produzione di energia elettrica nelle centrali termoelettriche. Un altro importante settore è quello della , ovvero del raggiungimento e mantenimento di temperature più basse di quella ambiente. Gli scambiatori di calore di cui cominceremo ad occuparci sono apparecchiature la cui funzione è quella di realizzare il trasferimento di grandi quantità di calore tra due correnti, quasi sempre due fluidi, a temperature differenti. scambio termico scambiatori fornaci produzione del freddo Nei processi industriali possiamo distinguere e . I primi sono quelli che entrano direttamente nel ciclo produttivo. Ad esempio, è un fluido di processo il grezzo petrolifero durante le varie fasi di lavorazione, o anche l’acqua in un impianto di potabilizzazione. La stessa acqua è invece un fluido di servizio quando viene usata per condensare un vapore o per raffreddare un fluido. Il vapor d’acqua, che abbiamo precedentemente citato, è un fluido di servizio, quando è utilizzato come vettore termico per riscaldare altri fluidi. fluidi di processo fluidi di servizio Fluidi di processo e di servizio