Resistenze elettriche corazzate per centraline di termoregolazione industriale
In questo articolo vogliamo approfondire un tema che interessa la realtà di molti processi di produzione industriale. Si tratta del riscaldamento delle centraline di termoregolazione dei fluidi di lavoro.
Focus del nostro pezzo saranno le resistenze elettriche corazzate, ossia quella tipologia di resistenze elettriche riscaldanti realizzate appositamente per trasferire calore ad un fluido. Questi elementi sono conosciuti anche come resistenze corazzate per immersione, in virtù del metodo di posizionamento e della loro modalità operativa.
Le resistenze corazzate su misura per centraline di termoregolazione industriale sono in molti casi fondamentali per consentire il corretto funzionamento dell’intero sistema. Scopriamo di più sull’argomento nei prossimi paragrafi.
Centraline di termoregolazione e controllo dei fluidi di lavoro
Il fattore della temperatura è cruciale per svariati settori, da quello alimentare a quello chimico e tessile, nella lavorazione della plastica e della gomma, come nel settore farmaceutico.
In tutti questi contesti (così come in molti altri), in assenza di un monitoraggio preciso della temperatura dei fluidi, è a rischio la buona riuscita del processo stesso e, di conseguenza, anche la qualità del prodotto finito.
La centralina di termoregolazione è un sistema che nasce per assolvere a questo preciso compito. Si occupa infatti di controllare la temperatura d’esercizio relativa ai fluidi di lavoro nell’ambito di diversi processi di produzione industriale.
Tali contesti sono infatti caratterizzati dal susseguirsi di cicli e fasi di lavoro che prevedono la presenza di energia termica. L’energia è prodotta o anche assorbita sotto forma di calore e, per incanalarla, spesso vengono utilizzati dei fluidi termovettori (o fluidi di lavoro). Alcuni esempi sono acqua, soluzioni antigelo, olio diatermico e vapore.
Grazie ai fluidi termovettori è quindi possibile trasferire calore, così da realizzare la corretta termoregolazione industriale di processo.
Ruolo delle resistenze elettriche riscaldanti nella centralina di termoregolazione
Tra le principali macchine termiche impiegate per la termoregolazione industriale le centraline di termoregolazione sono una delle soluzioni più utilizzate.
Queste apparecchiature sono in grado di controllare la temperatura dei fluidi impiegati in un range molto ampio, che può andare anche da -20° C a +300° C. Il risultato ottenuto prende il nome di fluido termoregolato.
A seconda delle elevate temperature necessarie per i diversi processi di produzione industriale, cambierà anche il fluido utilizzato, sia ad esempio olio diatermico o siliconico oppure acqua glicolata.
Ed ecco che intervengono le resistenze elettriche corazzate. In assenza di fluidi di servizio ad alta temperatura (come ad esempio il vapore), queste resistenze elettriche riscaldanti vengono utilizzate quali vettori di riscaldamento dell’olio o dell’acqua impiegate nel processo.
· Resistenze corazzate su misura e temperatura di pelle
Nell’adozione di questi elementi è fondamentale la scelta di resistenze corazzate su misura. Queste devono infatti provvedere al trasferimento del calore, anche a potenze di un certo livello, senza tuttavia danneggiare in alcun modo il fluido che stanno riscaldando.
In sostanza, è necessario che non si superi mai la cosiddetta temperatura di pelle, evitando quindi di arrivare a toccare una temperatura che risulterebbe critica per il fluido che si sta riscaldando.
La temperatura di pelle è il grado di calore raggiunto dalla superficie che si trova a contatto tra le resistenze elettriche corazzate ed il fluido trattato. Si tratta di un valore che varia a seconda del fluido trattato.
Nel caso dell’acqua, ad esempio, la temperatura di pelle sarà più alta rispetto a quella dell’olio.
Quali aspetti considerare nella scelta delle resistenze corazzate su misura per centraline di termoregolazione industriale?
Sulla base delle condizioni appena descritte, al momento di scegliere le resistenze corazzate su misura adatte alle centraline di termoregolazione industriale è importante considerare alcuni aspetti.
Primo tra tutti, è necessario che queste resistenze elettriche riscaldanti siano realizzate con un carico specifico molto basso (W/cm2, Watt dissipati per cm2).
La ragione di questa scelta risiede nel bisogno di mantenere la temperatura superficiale di pelle della resistenza in determinati limiti, ossia quelli propri del fluido che verrà trattato.
A tale scopo si provvede anche all’inserimento di appositi sensori di temperatura all’interno delle resistenze utilizzate (costituiti da piccoli tubi posizionati a contatto con la parte esterna della resistenza, adibiti alla misurazione della temperatura di pelle).
Il secondo aspetto è diretta conseguenza del primo. Per realizzare un carico specifico e una temperatura di pelle bassa è infatti necessario che le resistenze elettriche corazzate siano progettate con superficie maggiore.
Le resistenze corazzate su misura ideali in questo senso saranno quindi più grandi rispetto allo standard.
Tutto ciò porta ad una considerazione importante. Se la resistenza è grande e ha un carico molto basso, il costo complessivo necessario per raggiungere la temperatura desiderata sarà maggiore. Tuttavia, nel lungo termine durerà di più e così anche la stessa centralina di termoregolazione. A conti fatti, si ottiene quindi un notevole risparmio sul ciclo di vita del sistema.
Resistenze corazzate per immersione
La tipologia di resistenze elettriche corazzate che si utilizzano nelle centraline di termoregolazione industriale sono quelle ad immersione.
Queste resistenze elettriche riscaldanti sono molto versatili: possono essere progettate in diverse forme e materiali. La corazza esterna, ad esempio, è realizzata in diverse leghe metalliche, dall’acciaio al titanio. Allo stesso modo gli attacchi esterni possono essere filettati o flangiati.
L’impiego principale delle resistenze corazzate per immersione è nei settori industriali che prevedono il riscaldamento di fluidi. Proprio in base al tipo di soluzione da scaldare e alle temperature richieste, la resistenza presenterà caratteristiche differenti.
Naturalmente le resistenze corazzate su misura possono essere realizzate anche con potenze, tensioni e lunghezze diverse.
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