pulizia degli scambiatori di calore a piastre e telai

Gli scambiatori di calore a piastre e telai (PFHE) sono ampiamente utilizzati in vari settori, tra cui la produzione di energia, la lavorazione alimentare, i prodotti farmaceutici e i sistemi HVAC. Questi dispositivi facilitano un efficiente trasferimento di calore tra due fluidi senza contatto diretto. Tuttavia, nel tempo, l'incrostazione e la contaminazione possono ridurre significativamente le loro prestazioni, causando perdite di energia, maggiori costi di manutenzione e potenziali guasti del sistema. Una pulizia regolare è fondamentale per mantenere l'efficienza, prolungare la durata delle apparecchiature e garantire un funzionamento ottimale.
 

Perché la pulizia degli scambiatori di calore a piastre e telai è essenziale

1. Efficienza e risparmio energetico
Quando le piastre dello scambiatore di calore accumulano depositi come calcare, fanghi o crescita biologica, la resistenza termica aumenta, riducendo l'efficienza del trasferimento di calore. Ciò comporta un maggiore consumo di energia, richiedendo più potenza per mantenere le temperature di processo.

2. Prevenzione dei danni alle apparecchiature
L'incrostazione può causare riscaldamento non uniforme, cadute di pressione eccessive e surriscaldamento localizzato, causando degradazione del materiale e potenziale guasto di piastre e guarnizioni.

3. Integrità del processo e qualità del prodotto
Settori come quello farmaceutico e quello della lavorazione alimentare richiedono rigorosi standard di pulizia. Gli scambiatori di calore contaminati possono compromettere la qualità e la sicurezza del prodotto.

4. Riduzione della manutenzione e dei tempi di fermo
Una pulizia regolare riduce al minimo i guasti imprevisti, riducendo i tempi di fermo e le costose riparazioni. La manutenzione programmata garantisce un funzionamento continuo senza interruzioni.

Guarda le nostre macchine per la pulizia di piastre e telai 

Tipi comuni di incrostazioni negli scambiatori di calore a piastre e telai

Comprendere i tipi di incrostazioni aiuta a determinare il miglior approccio di pulizia.

1. Incrostazioni
Depositi minerali duri, principalmente carbonati di calcio e magnesio, si accumulano sulle superfici delle piastre, creando strati isolanti che ostacolano il trasferimento di calore.

2. Incrostazioni biologiche (Biofouling)
Batteri, alghe e altri microrganismi possono formare biofilm sulle piastre, riducendo l'efficienza dello scambiatore di calore e aumentando il rischio di corrosione.

3. Incrostazioni di particolato
I solidi sospesi, lo sporco e i detriti nel fluido possono depositarsi sulle piastre, limitando il flusso e riducendo le prestazioni.

4. Incrostazioni chimiche e da corrosione
Le sostanze corrosive nel fluido di processo possono reagire con le piastre metalliche, causando la degradazione del materiale e la formazione di depositi.

5. Contaminazione da olio e grasso
Nelle applicazioni che coinvolgono lubrificanti o fluidi a base di olio, l'accumulo di grasso può ostruire i percorsi del fluido, riducendo l'efficienza.














 

Metodi di pulizia per scambiatori di calore a piastre e a telaio

1. Pulizia manuale (smontaggio e pulizia meccanica)
Questo metodo prevede lo smontaggio dello scambiatore di calore, la rimozione delle singole piastre e la loro pulizia manuale con spazzole, getti d'acqua ad alta pressione o strumenti di pulizia specializzati.

Passaggi:
Spegnere il sistema e isolare lo scambiatore di calore.
Smontare con attenzione l'unità e rimuovere le piastre.
Ispezionare ogni piastra per rilevare depositi, danni e usura delle guarnizioni.
Utilizzare uno strofinamento meccanico o un lavaggio a pressione per rimuovere lo sporco.
Risciacquare e asciugare prima di rimontare l'unità.

Pro:
Efficace per unità molto sporche.
Consente l'ispezione di danni e usura.

Contro:
Richiede molto tempo e manodopera.
Richiede personale qualificato per prevenire danni a guarnizioni e piastre.


2. Pulizia chimica (CIP – Clean-In-Place)
La pulizia chimica prevede la circolazione di una soluzione detergente specializzata attraverso lo scambiatore di calore senza smontarlo. Questo metodo è altamente efficace per rimuovere calcare, biofouling e contaminazione da olio.

Passaggi:
Identificare la soluzione chimica appropriata (acida per il calcare, alcalina per il grasso, biocida per la crescita biologica).
Collegare un sistema di circolazione di pulizia allo scambiatore di calore.
Pompare la soluzione detergente attraverso l'unità per una durata impostata.
Sciacquare con acqua pulita per rimuovere i prodotti chimici residui.

Pro:
Non invasivo; non richiede lo smontaggio.
Processo di pulizia più rapido rispetto alla pulizia manuale.

Contro:
Richiede una selezione chimica appropriata per evitare danni al materiale.
Inefficace per grave incrostazione che richiede la rimozione meccanica.


3. Pulizia a ultrasuoni
La pulizia a ultrasuoni è un metodo avanzato che utilizza onde sonore ad alta frequenza per generare bolle di cavitazione in una soluzione detergente. Queste bolle implodono sulle superfici delle piastre, rimuovendo efficacemente i contaminanti senza causare danni.

Passaggi:
Immergere le piastre dello scambiatore di calore in una vasca di pulizia a ultrasuoni riempita con una soluzione detergente specializzata.
Attivare le onde ultrasoniche, che creano bolle microscopiche che rimuovono lo sporco dalle superfici delle piastre.
Sciacquare le piastre con acqua pulita e asciugarle prima di reinstallarle.

Pro:
Altamente efficace per rimuovere depositi ostinati.
Delicato sulle superfici delicate delle piastre.
Riduce la necessità di prodotti chimici aggressivi.

Contro:
Richiede apparecchiature ultrasoniche specializzate.
Non adatto per la pulizia in loco; le piastre devono essere rimosse.


4. Pulizia con getto d'acqua ad alta pressione
Questo metodo utilizza acqua pressurizzata per rimuovere i depositi accumulati dalle piastre dello scambiatore di calore.

Passaggi:
Smontare lo scambiatore di calore e rimuovere le piastre.
Utilizzare un getto d'acqua ad alta pressione per pulire accuratamente ogni superficie della piastra.
Ispezionare per individuare eventuali contaminanti rimanenti e ripetere se necessario.

Pro:
Ecologico, poiché riduce al minimo l'uso di sostanze chimiche.
Efficace per rimuovere detriti sciolti e depositi morbidi.

Contro:
Potrebbe non rimuovere efficacemente calcare indurito o grasso ostinato.
Rischio di danni alle piastre se la pressione è troppo alta.

Hai bisogno di aiuto con la pulizia dello scambiatore di calore a piastre e telaio? 

Best Practice per la manutenzione degli scambiatori di calore a piastre e telaio

Ispezione e monitoraggio regolari
Controllare periodicamente le cadute di pressione nello scambiatore di calore, poiché le crescenti perdite di pressione indicano incrostazioni.
Ispezionare guarnizioni e piastre per usura, crepe o perdite.

Programma di pulizia di routine
Stabilire un piano di manutenzione preventiva in base alle condizioni operative.
Utilizzare la pulizia CIP a intervalli programmati per prevenire gravi incrostazioni.

Utilizzare fluidi di alta qualità
Assicurarsi che i fluidi di processo siano filtrati per ridurre la contaminazione da particolato.
Trattare le fonti d'acqua per ridurre al minimo la formazione di calcare.

Ottimizzare le condizioni operative
Mantenere portate appropriate per ridurre la sedimentazione.
Evitare temperature estreme che favoriscono incrostazioni o corrosione.

Investire in tecnologie di pulizia avanzate
I sistemi di pulizia a ultrasuoni e CIP migliorano l'efficienza della pulizia riducendo al minimo i tempi di fermo.

Collaborare con fornitori di servizi professionali
L'impiego di fornitori di servizi di pulizia specializzati garantisce una manutenzione completa e prolunga la durata delle apparecchiature.

Gli scambiatori di calore a piastre e a telaio svolgono un ruolo fondamentale nei processi industriali, ma la loro efficienza può essere gravemente compromessa dall'incrostazione. Una pulizia regolare con il metodo giusto, manuale, chimico, a ultrasuoni o ad alta pressione, è essenziale per mantenere le prestazioni e prevenire costosi tempi di fermo. L'implementazione di una strategia di manutenzione proattiva, l'ottimizzazione delle condizioni dei fluidi e l'utilizzo di tecnologie di pulizia avanzate possono migliorare significativamente la longevità e l'efficienza degli scambiatori di calore.

Adottando le migliori pratiche e sfruttando soluzioni di pulizia innovative, le industrie possono ridurre al minimo le interruzioni operative, ridurre i costi di manutenzione e garantire un funzionamento sostenibile e ad alte prestazioni dello scambiatore di calore. Investire in una pulizia e manutenzione adeguate si traduce in una migliore efficienza, un consumo energetico ridotto e una maggiore durata delle apparecchiature. DCM Ultrasonic, specialista della pulizia a ultrasuoni