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Ap è la superficie primaria (ossia escluse alette); somma superfici primarie.

- As è la superficie secondaria (comprese alette); somma superfici

-

secondarie.

Tsp-Tf è la differenza tra la superficie primaria ed il fluido che la lambisce.

- ε è l’efficienza dell’aletta, valore compreso tra 0 e 1.

-

Il concetto di efficienza è legato al fatto che l’aumento della superficie di scambio fa

diminuire la resistenza convettiva, aumentando però quella conduttiva e anche il

materiale impiegato e relativi costi. Il valore dell’efficienza è un indice di quanto prevalga una sull’altra. L’efficienza

dell’alettatura è data dal rapporto tra il calore scambiato effettivamente e quello che verrebbe scambiato se Tas=Tap.

In generale quindi una bassa efficienza significa che l’aumento della resistenza conduttiva pesa molto, al contrario,

un’alta efficienza significa che l’aumento della resistenza conduttiva è trascurabile.

Per avere una buona alettatura utilizzo un materiale che sia un buon conduttore.

7. SCAMBIATORI DI CALORE

Gli scambiatori di calore sono apparecchiature che facilitano lo scambio di calore tra due fluidi a temperature differente,

trovando applicazione pratica in diversi settori.

Il calore viene scambiato per convezione in entrambi i fluidi e per conduzione attraverso il mezzo di separazione tra di

essi. Negli scambiatori il fluido di processo è il fluido in esame che voglio scaldare o raffreddare, e il fluido di servizio è

il fluido utilizzato per effettuare il processo. Gli scambiatori di calore sono classificabili in base a diversi criteri. Si

differenziano in continui e discontinui (cicli di carico e scarico dei fluidi). Lo scambio può essere indiretto se non avviene

scambio di materia o diretto nel caso in cui non si scambia solo calore ma anche fluido di servizio (es. per scaldare il

latte per il cappuccino con il vapore in modo diretto, ciò che ottengo alla fine non è solamente latte).

Un secondo criterio di classificazione è in base alla loro architettura, esistono infatti scambiatori tubulari, scambiatori

a fascio tubiero, scambiatori a spirale e scambiatori a piastre.

Gli scambiatori a piastre sono molto diffusi nel campo alimentare per la loro compattezza e per la facilità di pulizia. Sono

composti da una serie di piastre messe una dietro l’altra e tenute insieme da un telaio. Sono i più efficienti, meno costosi,

più semplici da mantenere e molto meno ingombranti degli altri scambiatori. All’interno di questi scambiatori ci sono

un pacco di piastre tenute pressate assieme da frange tiranti. Le piastre sono come sottili fogli rettangolari, con 4 fori

negli angoli utili a costruire i canali di alimentazione e di scarico dei liquidi di processo e servizio. Il bordo di ogni piastra

è rivestito da una guarnizione per evitare che il fluido esca dal perimetro ed aiutare la direzione del fluido. Le piastre

non sono lisce, hanno una superficie corrugata che serve per:

 Aumentare la superficie di scambio.

 Impedire al fluido che scorre sulla piastra di prendere direzioni preferenziali.

 Resistere di più agli sforzi e alle pressioni.

 Creare turbolenza nello scorrimento del fluido per aumentare la conduttanza convettiva.

Tra le piastre avviene lo scambio termico tra i due fluidi, si ha un’alternanza di piastre lambite dal fluido 1 e dal fluido 2.

A cavallo di ogni piastra avviene lo scambio termico.

Il terzo criterio che identifica gli scambiatori è in base alla direzione relativa allo scorrimento dei due fluidi. Possono

essere infatti in equi-corrente, controcorrente ed incrociati. Nell’industria si preferisce il controcorrente perché è

necessaria una superficie di scambio più piccola rispetto ad uno in equi-corrente, inoltre dipende anche dalla sensibilità

alla temperatura da parte degli alimenti (equi-corrente grande sbalzo termico).

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze e tecnologie alimentari
SSD:
Università: Milano - Unimi
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher leonardo.cerana di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisica tecnica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Milano - Unimi o del prof Ferrari Enrico.

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