Tecnologia di controllo delle emissioni GEA Sistemi di raffreddamento GEA

GEA mantiene il processo al fresco

I raffreddatori appartengono alle apparecchiature tecniche utilizzate con successo da molto tempo in diversi settori. Nelle applicazioni precedenti, la funzione principale era il riscaldamento dei materiali utilizzando il calore prelevato da altri materiali da raffreddare. Il tubo delle vecchie stufe in ferro è un buon esempio di "raffreddatore classico". I fumi vengono raffreddati nel tubo della stufa il quale, a sua volta, diffonde il calore nella stanza. Oggigiorno, il principio applicato è molto simile. Da un lato, è presente un fluido, ad esempio un fumo che a causa della sua composizione non è indicato, o solo con riserva, per l'ulteriore utilizzo, perché contiene componenti aggressivi (SO2, NOx ecc...) o solidi indesiderati (fuliggine, polvere). Dall'altro lato, c'è un fluido da trasformare tramite la fornitura di calore. L'applicazione è diversa quando la temperatura del gas residuo è troppo alta per l'ulteriore trattamento o per un processo a valle.

Variazioni di temperatura nei gas

I raffreddatori possono essere usati per i fluidi più diversi. L'apparecchiatura descritta qui è quella impiegata per la produzione di variazioni di temperature nei gas.

Il trasferimento del calore ha luogo attraverso una parete collocata tra il gas caldo e il gas freddo. La parete ha la funzione di limite per lo scambio della massa. La quantità di calore che può essere scambiata tra gas caldo e gas freddo dipende, tra gli altri fattori, dall'area della superficie disponibile. In generale, questo tipo di raffreddatore si chiama quindi raffreddatore di superficie.

Di seguito, verranno presi in esame solo raffreddatori a tubo per gas/gas (aria). I diversi tipi di costruzione possono essere classificati in raffreddatori a flusso incrociato, controflusso e flusso parallelo o forme miste di queste disposizioni di flusso.

GEA non solo progetta e costruisce raffreddatori di gas, ma raccomanda anche la tecnologia più indicata, offrendo servizi uniformi:

  • Servizi di consulenza per la risoluzione dei problemi dei raffreddatori, in base al lavoro globale di ricerca e sviluppo e a molti anni di esperienza.
  •  Progettazione di sistemi di raffreddamento economici
  • Progettazione e design di costruzioni speciali, ad es. pulitori di tubi
  •  Rete di assistenza mondiale

Per ciascun problema su un raffreddatore specifico, vengono studiate:

  • Influence of the dust-gas mixture on the heat transfer efficiency
  • Influence of climatic conditions on the cooling effect
  • Influence of the physical and thermal gas conditions
  • Operating time and specific application of the cooling system
  • Operation conditions under which the specified performance is to be rendered.
 

Disposizioni del flusso

Flusso parallelo:

Con questa disposizione, il gas di processo e il gas freddo fluiscono in parallelo.

Di conseguenza, per le applicazioni (tubi di raffreddamento) viene originato un carico maggiore. Questo ha un vantaggio in quanto il tasso di trasferimento del calore è alto, come dimostrato dall'elevata temperatura di uscita del gas freddo. Dall'altra parte, la progettazione di questa soluzione è piuttosto complessa, soprattutto in vista dell'elevato gradiente di temperatura tra il gas di processo e il freddo nell'aria di ingresso.

Controflusso:

In questo caso, il gas di processo passa attraverso il raffreddatore in direzione opposta al gas freddo.

Questa disposizione consente un carico termico sostanzialmente inferiore delle applicazioni (tubi di raffreddamento) rispetto alla disposizione con flusso parallelo. Come conseguenza del gradiente di temperatura ridotto, il trasferimento del calore è meno efficiente; ciò viene dimostrato dalla temperatura di uscita del gas freddo sostanzialmente inferiore rispetto al principio del flusso parallelo. La progettazione è relativamente semplice e questa disposizione consente un raffreddamento moderato.

Flusso incrociato:

La disposizione a flusso incrociato implica che il gas di processo passi attraverso il raffreddatore a un angolo di 90° della direzione del flusso del gas freddo.

Come conseguenza di questa disposizione, il carico termico imposto sulle applicazioni (tubi di raffreddamento) si trova tra il principio del flusso parallelo e del controflusso. Il gradiente di temperatura ottenuto tra il gas di processo e il gas freddo è normalmente compreso tra quello degli altri due sistemi.

La progettazione per questa disposizione non è troppo elaborata, offrendo di norma la soluzione più economica.

Disposizioni miste:

Le disposizioni di flusso sopra descritte possono essere combinate in una serie di forme miste. Tali disposizioni a flusso misto sono applicate in modo particolare a raffreddatori di tubi a doppio passo o a multi-passo.

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