Scambiatore a fascio tubiero: definizione e tipologie

Gli scambiatori a fascio tubiero sono dispositivi che trasferiscono energia, sotto forma di calore, da un fluido di lavoro all’altro, siano essi solidi, liquidi o gas. Capire cosa rende uno scambiatore di calore unico da un altro è spesso difficile, quindi questo articolo ti aiuterà ad acquisire una conoscenza introduttiva sugli scambiatori a fascio tubiero.

Cosa sono gli scambiatori a fascio tubiero?

Gli scambiatori a fascio tubiero sono, in poche parole, un dispositivo che mette in contatto termico due fluidi di lavoro utilizzando tubi alloggiati all’interno di un guscio cilindrico esterno. Questi due percorsi integrali sono generalmente costruiti con metalli termicamente conduttivi che consentono un facile trasferimento di calore (acciaio, leghe di alluminio, ecc.). Sono ampiamente distribuiti nell’industria, essendo utili per condensatori, raffreddatori a turbina, evaporatori, preriscaldamento dell’acqua di alimentazione e molto altro.

Tipi di scambiatori fascio tubiero

Ne esistono di molti tipi, ma questo articolo si concentrerà sugli scambiatori più comuni.

Scambiatore di calore a U

 Il fascio tubiero è costituito da tubi continui che si piegano a forma di “U” e sono fissati al guscio mediante una piastra tubiera. Il refrigerante scorre dalla metà superiore dell’intestazione, attraverso i tubi a U, e quindi fuori dalla metà inferiore dell’intestazione, creando un design intrinseco a più passaggi.

Scambiatore a piastre tubiere fisso

Lo scambiatore di piastre tubiere fisso utilizza due piastre tubiere fisse che sono saldate direttamente al mantello. Sono la versione più economica del design a fascio tubiero, in quanto sono i più facili da produrre. Tuttavia, poiché i tubi sono fissati rigidamente al mantello tramite le piastre tubiere, è necessario impedire l’espansione. 

Scambiatore a testa flottante

Lo scambiatore a testa flottante combina gli aspetti migliori di entrambi i modelli precedenti. Un’estremità dei tubi è fissata all’alloggiamento con una piastra tubiera fissa, ma l’altro lato è libero di espandersi utilizzando un componente noto come piastra tubiera flottante. Questa parte consente ai tubi di espandersi con temperature elevate, senza bisogno di piegare i tubi.