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Abbattimento sfiati da reattori

L’abbattimento di sfiati di solventi su reattori nell’industria chimico farmaceutica è una applicazione ben conosciuta.

Solitamente viene attuata mediante scambiatori a fascio tubiero ma da alcuni anni ormai abbiamo implementato questa applicazione con scambiatori a piastre.

Esistono genericamente due tipologie di applicazioni consolidate:

La ragione per cui si utilizzano questi scambiatori e non ad esempio gli ispezionabili, è legata alla necessità di avere una perfetta tenuta dia in pressione, che peraltro è genericamente molto bassa, che soprattutto in condizioni di lavoro “full vacuum”.

Solitamente progettiamo e forniamo scambiatori saldobrasati full inox, mentre per i semisaldati la tecnologia più applicata vede applicate guarnizioni rivestite in PTFE. In entrambi i casi la scelta è giustificata dalla richiesta di resistenza agli agenti chimici corrosivi, nei confronti di altri materiali.

Vent condenser plate heat exchanger semiwelded

Torri evaporative nella Cogenerazione

Da un recente rapporto dell’Energy & Strategy Group del Politecnico di Milano vengono alcuni dati davvero interessanti sul fabbisogno industriale di energia termica in Italia.

Pare infatti che nel 2014 la nostra industria abbia assorbito circa il 41% degli oltre 680 TWh di energia termica consumati nel nostro Paese. Ciò equivale a una media nel consumo annuo di 700 MWh per ciascun utente industriale, che corrisponde a una bolletta termica di circa 50.000 euro per singolo utente.

Non poco, soprattutto se si pensa che gran parte di questi soldi potrebbero essere recuperati con soluzioni quali cicli ORC, cogenerazione e scambiatori di calore, per un mercato dell’efficienza energetica nei consumi termici industriali che in Italia potrebbe valere un miliardo di euro l’anno.

cogenerazione motore olio palma

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Raffreddamento di compressori di processo

I compressori d’aria a servizio di processi industriali, sono apparecchiature molto delicate e sofisticate, che necessitano di sistemi di raffreddamento affidabili ed efficienti.

Proprio in questi giorni stiamo terminando i collaudi per 3 sistemi di pompaggio per il raffreddamento di compressori che saranno installati in ambito petrolchimico, per una azienda statunitense leader nel settore.

Visto l’ambiente particolarmente gravoso ed aggressivo, abbiamo realizzato la verniciatura secondo specifica C5M per ambienti aggressivi. Tutti i componenti del sistema sono di origine europea per richiesta specifica del cliente.

Il sistema è stato progettato con elevato grado di sicurezza, con ridondanze attive e passive.

Termoregolazione e materiali sintetici

Subito dopo la ripresa di settembre, abbiamo messo in marcia due interessanti impianti di termoregolazione, entrambi installati su presse per la produzione di guarnizioni in gomma e materiali sintetici.

In entrambi i casi, le centraline vanno a sostituire obsoleti impianti di riscaldamento a vapore ed entrambi sono realizzati ad olio diatermico, massima temperatura di esercizio 265°C.

La peculiarità che rende interessanti questi due impianti è la necessità evidenziata dal cliente di poter regolare la temperatura dei diversi piani della pressa, con set-point differenti.

treg termoregulating unit for diathermic oil

In pratica il cliente ci ha spiegato che ha la necessità di produrre contemporaneamente diverse mescole di gomma, che richiedono quindi differenti temperature di vulcanizzazione e/o reazione.

 

Dopo una attenta valutazione delle alternative percorribili, abbiamo optato per una soluzione “smart”, che prevede una singola centralina di riscaldamento, con la possibilità di modulare la potenza in funzione dell’effettivo carico termico richiesto, con una serie di dispositivi di regolazione della temperatura dei differenti piani della pressa.

Il risultato estremamente funzionale ed efficiente, ha messo il cliente nella condizione di avviare il budget per convertire tutte le presse di stabilimento a questo nuovo sistema di termoregolazione.

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Biogas, le utilities per la cogenerazione


Spesso abbiamo parlato di cogenerazione e biogas da queste pagine, nuovamente torno a parlarne volentieri, sollecitato dalle richieste che ci sono arrivate a fronte di 8 nuovi impianti che stiamo consegnando in questi giorni.

In questo caso specifico si tratta di impianti destinati al mercato nord-americano, che andranno ad operare all’interno di impianti agro-industriali, per la produzione di energia elettrica e termica.

Nello specifico il cliente ci ha commissionato gli scambiatori/condensatori, nella versione più resistente alla corrosione, infatti oltre ai tubi ed alle testate, anche il mantello viene realizzato in acciaio inossidabile.

Gli scambiatori verranno accoppiati direttamente ai separatori di condensa, che sono stati dimensionati per contenere al massimo le perdite di carico, i tubi stessi degli scambiatori sono di diametro maggiorato.

 separatore biogas separator

biogas exchanger

Termoregolatori ad olio diatermico, la gestione degli sfiati

Gestione degli sfiati d’aria dell’impianto

E’ importante infine, per il buon funzionamento e l’affidabilità a lungo termine di un impianto di termoregolazione a olio diatermico, che non vi siano bolle d’aria nel circuito dell’olio ad alta temperatura, in quanto questo porta a fenomeni di cavitazione che danneggiano le pompe e i componenti dell’impianto, causando oltre tutto una pessima regolazione della temperatura.

E’ pertanto opportuno, prima di far partire la centralina a pieno regime, effettuare cicli di sfiato dell’aria facendo girare a vuoto la pompa di circolazione, facendo salire la temperatura fino a 100° C e continuando con cicli a vuoto incrementando la temperatura a step successivi, fino ad assicurarsi che non vi sia più aria presente nell’impianto.

Come visto in anni di esperienza sul campo, il 90% dei problemi riscontrati in fase di avviamento di impianti a olio diatermico sono infatti sempre dovuti a una scorretta gestione degli sfiati d’aria.

treg expansion tank oil air vent, sfiati aria su centraline olio diatermico

Termoregolatori ad olio diatermico, la coibentazione

Coibentazione e punto di autoaccensione 

E’ meglio evitare il ricorso a isolanti capaci di assorbire eventuali perdite e trafilamenti di olio, che è invece opportuno siano liberi di scaricarsi in vasche di raccolta. Meglio piuttosto fare a meno dell’isolamento nelle zone a rischio: qualora l’olio ad alta temperatura finisca nei pori del materiale isolante, si innesca infatti il processo di ossidazione, che aggiungendo calore a quello già presente nell’isolamento contribuisce ad aumentare la temperatura dell’olio, con rischio che superi il punto di autoaccensione dell’olio diatermico, con sviluppo immediato di incendi. Il punto di flash e di fiamma di un olio diatermico sono rispettivamente i valori di temperatura ai quali i vapori prodotti da un olio si incendiano o producono una fiamma continua a contatto con una fonte di accensione (fiamma di gas o arco elettrico). Il punto di autoaccensione è quel valore al quale un fluido di scambio termico si incendia spontaneamente a contatto con l’aria, senza altre fonti di accensione.

Il vaso di espansione in centraline a vaso aperto deve essere inoltre posto a debita distanza dalle tubazioni di utilizzo (o in alternativa è bene che il tubo di collegamento sia opportunamente raffreddato), affinché l’olio nel vaso sia a temperature inferiori a 65/70° C, evitando fenomeni di ossidazione a contatto con l’aria e cracking dell’olio, con perdita delle sue caratteristiche e possibile intasamento degli impianti.

T REG coibentazione e sfiati aria su centralina di termoregolazione olio diatermico

Termoregolatori ad olio diatermico, scambiatori e sistemi di raffreddamento

Scelta degli scambiatori

Per un impiego ad alte temperature, scambiatori saldobrasati nickel o anche fully welded, sono la scelta ottimale.

Per le connessioni è sicuramente meglio evitare raccordi filettati, le dilatazioni termiche portano a sicure perdite di olio. E’ quindi preferibile ricorrere esclusivamente a saldature o flangiature, e guarnizioni in grafite rinforzata o spirometalliche.

Raffreddamento
Sistemi misti di raffreddamento sono inoltre auspicabili per rendere affidabili cicli di raffreddamento piuttosto importanti. In pratica quando le potenzialità di raffreddamento sono elevate, è preferibile utilizzare sistemi di raffreddamento “scalabili”, iniziando con l’aria ambiente,per finire con l’acqua più fredda.

TCW Welded plate heat exchanger

Estate con temp(c)o…

…prima di ogni altra cosa, un grazie sentito a tutti coloro che ci seguono, sperando di aver dato loro spunti e motivi di interesse, su argomenti…diciamocelo, veramente da appassionati.

Dopo un periodo veramente intenso a livello operativo, auguro a tutti di avere il temp(c)o, scherzo, il TEMPO da dedicare a quanto più ci appassiona, ci rilassa e ci diverte.

Ci ritroviamo qui fra qualche settimana pronti per un un nuovo anno di sfide interessanti e coinvolgenti, con un occhio di riguardo alle nostre passioni.iStock_000006456107_XXXLarge

Termoregolatori ad olio diatermico, scelta delle valvole e delle pompe

Scelta delle valvole

Meglio optare per valvole con soffietto di tenuta, che possano minimizzare i rischi di perdite accidentali.

In condizioni di lavoro a temperature superiori, condizioni che rendono piuttosto impegnativa una centralina, è invece opportuno scegliere con attenzione quali pompe di circolazione e scambiatori sono più indicati e performanti.

Scelta delle pompe di circolazione

Per piccole e medie portate con olio diatermico oltre i 200°, è conveniente scegliere pompe a trascinamento magnetico, che evitano di preoccuparsi della tenuta meccanica, mentre per portate elevate occorre fare ricorso a pompe speciali flussate con tenute meccaniche resistenti alle alte temperature.

elettropompa a trascinamento magnetico certificata atex