La procedura per il dimensionamento di massima applicata allo scambiatore a doppio tubo può essere tranquillamente applicata a qualunque tipo di scambiatore. Tuttavia, il dimensionamento di massima della superficie di scambio è solo il primo passo per una progettazione dettagliata delle apparecchiature di scambio termico. Per gli scambiatori a doppio tubo, ad esempio, una procedura per la progettazione completa prevede: revisione dei dati (tipo di fluidi, portate e temperature di esercizio); scelta dei diametri dei due tubi degli hairpin; scelta delle disposizioni dei flussi; calcolo dei coefficienti di pellicola lato tubo e lato anello; calcolo delle perdite di carico lato tubo e alto anello; se il coefficiente globale o le perdite di carico non soddisfano determinati vincoli, cambiare i diametri o la disposizione dei flussi; calcolo della superficie totale di scambio e del numero di hairpin necessari. Obiettivi della progettazione completa Oltre ai calcoli relativi alla progettazione ex-novo può essere necessario affrontare , che hanno l’obiettivo di valutare se uno scambiatore esistente è in grado di svolgere un servizio di scambio termico tra due fluidi che scambiano calore tra determinate temperature. I calcoli di verifica sono necessari quando uno scambiatore esistente deve essere destinato ad un servizio diverso da quello per cui era stato progettato, o per verificare se, per vari motivi come deposito di incrostazioni, di sporco, danni subiti dai tubi, lo scambiatore non fornisce più le stesse prestazioni iniziali. La procedura per i calcoli di verifica non differisce radicalmente da quella di progettazione: semplicemente la superficie calcolata deve essere inferiore a quella esistente. calcoli di verifica Calcoli di verifica 4.3 GLI SCAMBIATORI A FASCIO TUBIERO Gli scambiatori a doppio tubo offrono il vantaggio di realizzare una disposizione dei flussi in equicorrente pura e in controcorrente pura. Aggiungendo il termine “pura” si vuole distinguere il doppio tubo dagli altri scambiatori che, come adesso studieremo, non possono realizzare su tutta la superficie di scambio la stessa disposizione dei flussi. Abbiamo visto come la disposizione in controcorrente, sempre preferita a parte le eccezioni riportate, presenti il vantaggio di ridurre al minimo la superficie di scambio termico. Purtroppo l’area di ingombro, ovvero la superficie fisicamente occupata dall’apparecchiatura, è notevolmente elevata, al punto da rendere inadatto questo tipo di scambiatore quando le quantità di calore da trasferire nell’unità di tempo sono anche mediamente elevate. Per ovviare a questo inconveniente vengono impiegati gli . Questo tipo di scambiatore è costituito da due piastre a cui sono connessi un certo numero di tubi, che insieme costituiscono un fascio tubiero (Fig. 4.9). Questo fascio tubiero viene posto all’interno di un mantello, come viene chiamata la parte cilindrica che contiene i tubi. Lo scambiatore è completato con due calotte semisferiche poste alle due estremità. Il tutto è contenuto in un sistema che limita al minimo le dispersioni termiche all’atmosfera grazie ad un isolante fibroso, contenuto in una armatura di lamierino di alluminio a bassa emissività per limitare l’irraggiamento. scambiatori a fascio tubiero Caratteristiche costruttive