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scambiatóre

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Lessico

sm. [da scambiare]. Chi scambia o più spesso, nell'uso tecnico, apparecchio atto a operare uno scambio. In particolare, scambiatore di calore, apparecchio termico avente la funzione di trasmettere il calore da un fluido a una certa temperatura a un altro a temperatura inferiore.

Tecnica

Si distinguono essenzialmente due tipi di scambiatore: a miscela e a superficie. Gli scambiatori a miscela vengono impiegati nei casi in cui non interessi mantenere separati i due fluidi durante e dopo lo scambio termico, cioè in pratica quando il fluido riscaldante e quello riscaldato sono uguali (per esempio acqua calda e acqua fredda). Dette G₁ e t₁ rispettivamente la portata e la temperatura del fluido caldo, G₂ e t₂ quelle del fluido freddo, si dimostra che la temperatura tu della miscela all'uscita dello scambiatore è data dalla relazione . Costruttivamente gli apparecchi, di forma varia, constano di un recipiente con due condotti di entrata e uno di uscita, spesso provvisto di setti, tramezzi, deviatori della corrente o anche di giranti aventi la funzione di assicurare una buona miscelazione. Gli scambiatori a superficie sono impiegati quando i due fluidi devono restare separati e sono costituiti da fasci di tubi percorsi internamente da uno dei due fluidi e lambiti all'esterno dall'altro fluido, con movimento controverso (scambiatori in controcorrente), equiverso (scambiatori in equicorrente) o trasversale (scambiatori a correnti incrociate). La trasmissione del calore è affidata alla differenza di temperatura tra i due fluidi e avviene sia per convezione sia per conduzione, mentre è in generale minimo il contributo dell'irraggiamento. Negli scambiatori a superficie il calore Q trasmesso da un fluido all'altro nell'unità di tempo è dato dalla relazione Q=αSΔTm, dove α è un coefficiente di adduzione, S la superficie attraverso la quale avviene lo scambio di calore, ΔTm la differenza media logaritmica di temperatura fra le temperature di ingresso e di uscita del fluido caldo e le corrispondenti temperature del fluido freddo.

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