Tipi di Scambiatore a vapore
Iniziamo con l'elencare quali tipi di scambiatore possiamo utilizzare, e le differenze:
Scambiatore a fascio tubiero
Il più utilizzato con il vapore visto che è il più facile da costruire, può essere dritto o a U e mantenere visto che:
- Ha passaggi sia per l'acqua che per il vapore larghi
- L'unico pezzo di ricambio è la guarnizione
Però c'è da considerare che non è efficiente come altre tipologie di scambiatore
Scambiatore a piastre
Di certo la tipologia di scambiatore da noi preferito perché ha l'efficienza più alta, più versatile visto che la quantità di piastre è modulare, ma più delicato infatti:
- in funzione delle guarnizioni lo scambiatore a piastre ispezionabili non può sopportare differenze di temperatura tra i due fluidi troppo alte quindi potrebbe essere necessario inserire un riduttore di pressione lato vapore
- I passaggi sono molto ristretti quindi l'acqua deve essere trattata per evitare sporcamento o peggio incrostazioni.
Componenti per un buon funzionamento dello scambiatore di calore
Valvola di regolazione
Le valvole di regolazione lato vapore, generalmente ad azionamento pneumatico regolano in modo diretto o altrimenti in modo elettronico la portata del vapore in funzione della temperatura di uscita dell'acqua. Se però la pressione del vapore a monte della valvola è troppo elevata per lo scambiatore la stessa valvola potrebbe fare anche da regolatore di pressione del vapore, oltre che regolatore di temperatura dell'acqua.
Valvola di intercettazione vapore
Scambiatore Vapore Acqua
Puntata del Podcast
Noi inseriamo sempre, prima della valvola di regolazione, una valvola di intercettazione on-off, ad esempio una valvola a stelo inclinato, che ha lo scopo di chiudere il vapore sopra una temperatura o pressione troppo elevata. Questo perché le valvole di regolazione a lungo andare iniziano a trafilare e quindi in questo modo tuteliamo lo scambiatore senza compromettere il sistema
Valvola di sicurezza per il vapore
Naturalmente se lo scambiatore non deve ricevere una pressione troppo alta (ad esempio gli scambiatori a piastre ispezionabili), bisogna inserire oltre al riduttore di pressione per vapore, o a programmare il funzionamento della valvola di regolazione anche per la pressione, una valvola di sicurezza dimensionata per la "portata a rottura" del riduttore di pressione o della valvola con una pressione di poco inferiore a quella massima dello scambiatore di calore. Lo scarico deve essere convogliato esternamente, in modo sicuro e correttamente dimensionato
Kit di scarico condensa per scambiatore di calore a vapore
Lo scaricatore di condensa deve essere calcolato secondo una regola ben precisa: deve scaricare tutta la portata di condensa prodotta dallo scambiatore (la portata del vapore) con una pressione sufficiente a raggiungere la vasca di raccolta condense (differenza tra la pressione del vapore e l'altezza della vasca). Per ogni scaricatore c'è un grafico nel quale si possono incrociare questi due dati e trovare il modello corretto. Se il vapore però non ha sufficiente pressione per raggiungere la vasca di raccolta condense si deve procedere o con uno scaricatore che rilancia le condense con il vapore, altrimenti con una vasca di raccolta condense intermedia com delle pompe di rilancio. Il kit deve essere composto di
- valvola di intercettazione
- scaricatore di condensa (meglio a galleggiante perché ha una portata lineare)
- valvola di ritegno se la vasca di raccolta condense è più alta dello scaricatore di condensa
Componenti lato acqua
Kit sicurezze secondo la Raccolta R
Se lo scambiatore di calore supera i 35kW ricade nella Raccolta R e quindi bisogna provvedere a dimensionare ed installare le seguenti sicurezze allo scambiatore, lato acqua:
- Sulla mandata, entro 1 metro e senza valvole di intercettazione
- Valvola di scarico termico
- Termometro INAIL
- Pozzetto INAIL
- Termostato di regolazione (da il consenso alla valvola di intercettazione vapore)
- Termostato di blocco con riarmo manuale fino a 110°C (chiude tutta l'aria compressa di alimento delle valvole)
- Sul ritorno (o sulla mandata), entro 1 metro e senza valvole di intercettazione
- Vaso o vasi d'espansione
- Pressostato di minima
- Pressostato di massima
- Manometro INAIL completo di rubinetto e riccio
Trattamento acqua
Naturalmente per evitare problemi sia per lo scambiatore di vapore che per il sistema stesso è fondamentale che l'acqua venga trattata, in particolare:
- Se il circuito è chiuso controllare il pH dell'acqua che non scenda mai sotto il 7, ed eventualmente inserire l'inibitore di corrosione
- Se il l'acqua calda è a perdere allora bisogna che sia
- corretta con polifosfato fino ai 50°C
- corretta con disperdenti appositi oltre i 50°C
- addolcita a 0°f
- Facedo attenzione che i prodotti chimici siano idonei ad uso alimentare nel caso l'acqua avesse questo scopo.
