L’industria chimica e farmaceutica hanno necessità di regolazione delle temperature nelle varie fasi dei processi produttivi essenziali alla qualità del prodotto finale, molto spesso ne abbiamo parlato. Abbiamo appena sviluppato una nuova interessante applicazione proprio per un cliente nel settore, per la fornitura di alcune centraline di termoregolazione per un nuovo impianto chimico per la produzione di additivi, per una serie di prodotti chimici destinati a diversi mercati, lubrificanti, plastica, acqua e petrolio. Le centraline sono asservite alla termoregolazione dei reattori in produzione.
Il cliente ha disponibile nell’impianto olio diatermico da caldaia ad alta temperatura, +270°C, il che ha dato il la per studiare una soluzione di recupero di calore mediante unità di termoregolazione con scambiatore olio/olio sulla fase di riscaldamento, per la termoregolazione dei prodotti in lavorazione in un range di temperature compreso tra 10° e 200°C.
Il fluido di riscaldamento è Therminol 66, mentre il fluido di lavoro è Therminol D12.
Il ciclo di raffreddamento è invece composto da scambiatore acqua/olio, con acqua di torre evaporativa 30° C come fluido di raffreddamento, che viene immessa in uno scambiatore adatto a funzionamento con acqua a 10° C per eventuali future estensioni del range di funzionamento.
La parte delicata del progetto è stata proprio lo scambiatore di calore olio/olio, che per le temperature elevate implicate ha richiesto un accurato lavoro di ingegneria per il calcolo dei coefficienti di dilatazione, degli scambiatori, delle tubazioni e dei giunti interni. Per gli scambiatori sono stati scelti particolari scambiatori a fascio di tubi, detti ‘a chioma’, che hanno tubi svincolati liberi di muoversi all’interno, senza richiedere compensazioni di dilatazione sul mantello. Tutte le giunzioni interne alla centralina sono invece state eseguite con flange e/o saldature, con giunti di compensazione frapposti nei punti a più alta criticità di distensione dei materiali.
Le centraline sono in esecuzione Atex zona 2 IIG per ambiente a rischio esplosivo, complete pertanto di:
- termostato atex di massima temperatura
- pressostato atex di massima pressione
- sonda di temperatura atex con trasmettitore 4-20 mA
- valvola a tre vie ON/OFF, per selezione scambiatore caldo/freddo DN125, completa di attuatore pneumatico e valvola pilota
- valvola a due vie ON/OFF su acqua di raffreddamento, completa di attuatore pneumatico e valvola pilota
- valvola a due vie modulante su Thermionl 66, completa di attuatore elettro-pneumatico modulante
- valvola a due vie ON/OFF per intercettazione Therminol 66 completa di attuatore pneumatico e valvola pilota
Come poi spesso capita, l’installazione di apparecchiature in questi impianti deve rispettare ingombri ridotti. Per questo abbiamo installato gli scambiatori inclinati, il che ha comportato lavorazioni particolari delle tubazioni con pezzi su misura e calcoli aggiuntivi sulle dilatazioni proiettate sull’angolazione, per la corretta valutazione degli angoli per garantire i drenaggi e la realizzazione di setti interni agli scambiatori adatti al tipo di installazione inclinata, oltre a speciali supporti a sella che consentissero allo scambiatore di muoversi compensando le dilatazioni.
La scelta delle connessioni a flangia, oltre a garantire protezione dalle perdite d’olio, che in ambiente Atex diventa critica, è funzionale anche a una facile installazione. Le connessioni flangiate garantiscono infatti la certezza delle quote in caso di montaggio/smontaggio, a differenza delle filettature con cui sono sufficienti uno o due giri di filetto per trovarsi fuori quota, oltre a esporre al rischio di perdite di olio.
