Progettare impianti a vapore: regole principali per manutentori e idraulici

Il tuo impianto vapore ti da problemi? Devi installare un macchinario a vapore e non sai come fare? In questo articolo ti do le regole principali per progettare impianti a vapore e non sbagliare!

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In questo articolo ti spiego alcune regole, le più importanti, sul dimensionamento dell’impianto vapore e dei componenti principali, come il collettore, le valvole, i riduttori di pressione e i sistemi di misura. Alcuni di questi concetti, il produttore o il tuo fornitore non te li dice perché non li sa, oppure non ha esperienza sul campo. E’ bene, invece, che tu ne sia a conoscenza, se non vuoi perdere tempo dopo l’installazione per far funzionare l’impianto e portare a casa i soldi. Alla fine dell’articolo puoi scaricare un pdf con un riassunto di tutte le informazioni.

Mi chiamo Fausto Mardegan e vengo spesso interpellato sugli impianti di generazione e distribuzione del vapore quando questi non funzionano bene, consumano troppo o creano troppi problemi. Data la mia esperienza e quella dell’intero team della Mardegan Fabio, troviamo sempre le soluzioni adeguate all’esigenza del cliente sia esso finale o un’installatore.

 

Perché progettare l’impianto vapore per un macchinario? Non basta collegare i tubi?

Devi sapere che sulla targhetta, o nel manuale, raramente il produttore di un macchinario indica i dati principali per il dimensionamento dell’impianto vapore cioè:

  • portata

  • pressione

Quindi, spesso, dobbiamo estrapolare questi dati in altro modo.

Inoltre, il vapore è un fluido decisamente più pericoloso e ostile rispetto ad esempio all’ acqua e all’aria compressa, quindi, bisogna prendere degli accorgimenti perché l’impianto e i componenti (spesso costosi) rimangano integri ed affidabili.

 

Come dimensionare l’impianto a vapore per un’utenza?

Come scritto prima, i dati spesso non ci sono e bisogna crearseli. Nella documentazione ci deve essere la pressione massima del macchinario o dello scambiatore e quindi utilizzeremo questo dato, considerando una pressione di lavoro di almeno un 25% inferiore a quella massima. Questo per evitare continui scarichi da parte della valvola di sicurezza.

A proposito, è bene verificare se la valvola di sicurezza è già installata perché altrimenti bisogna provvedere a dimensionarla ed installarla (vedremo più avanti questo componente).

Per la portata, se non c’è il dato, è possibile ricavarla capendo, con il cliente, cosa deve fare con il vapore. Per esempio, se deve scaldare x lt di acqua da una temperatura T1 °C a una temperatura T2 °C in y minuti potete calcolare la potenza:

P (kcal/h) = x (lt) x (T2 - T1)(°C) / (y (minuti) / 60)

Avendo la potenza in kcal/h trovare la portata del vapore è facile, basta dividere per 600kcal/kg.

Adesso viene il difficile: dimensionare la tubazione. Nell’allegato finale c’è una tabella con una indicazione delle portate - pressioni - diametri.

A questo punto hai il diametro dei tubi dimensionati considerando una velocità del vapore di 30m/sec, che viene generalmente scelta, come compromesso, tra perdite di carico e diametro del tubo.

Componenti per progettare impianti vapore affidabili:

  • Valvola di intercettazione vapore: le valvole più affidabili sono quelle a soffietto, meglio ancora se con vite esterna. Altrimenti, per pressioni e temperatura abbastanza basse, si posso utilizzare le valvole a sfera con tenute speciali (è bene verificare la tenuta adeguata sul catalogo)

  • Filtro impurità: per salvaguardare le valvole di regolazione, dalle impurità, è bene inserire un filtro a Y per vapore, con maglia in acciaio inox, ed installarlo con lo scarico orizzontale, così da evitare la fermata di condensa nel cestello

  • Kit scarico condensa macchinario: se il macchinario ha uno scambiatore a vapore ci sarà da prevedere un kit scarico condensa composto da: valvola di intercettazione, scaricatore di condensa, valvola di ritegno e flessibile. Tutti idonei al vapore, in quanto il fluido scaricato a valle (acqua e vapore), si trova ad una temperatura solo di poco inferiore, rispetto a quella del vapore a monte del kit.

  • Valvola di regolazione della portata/temperatura: io consiglio sempre, con il vapore, di utilizzare valvole pneumatiche sia on off che di regolazione, idonee per il vapore. Meglio se utilizzate in serie: prima la valvola on-off a stelo inclinato e poi quella di regolazione, sfruttando le sicurezze per alimentare le elettrovalvole.

  • Valvola di regolazione della pressione: per questo tipo di valvole, che siano auto-azionate o elettro-azionate bisogna stare attenti a 2 fattori: non si può ridurre di troppo la pressione, il limite è il 50% (quindi non si può con un riduttore di pressione passare da 10bar a 1bar, ma al massimo 5bar). Inoltre, dopo il riduttore è necessario, sempre, aumentare il diametro della tubazione. La variazione di sezione è da calcolarsi in funzione alla pressione a valle del riduttore.

  • Kit scarico condensa di linea: se la linea è lunga e in particolare, prima delle valvole di regolazione, è bene inserire un barilotto con scarico di condensa in un punto più basso della valvola stessa, così da evitare colpi d’ariete e di rovinare la tenuta della valvola.

  • Valvola di sicurezza: la valvola di sicurezza viene dimensionata alla pressione massima, meno circa un 10% e la portata è data dalla portata a rottura della valvola di regolazione. Secondo il manuale, inoltre, ogni 2 anni va revisionata.

  • Collettore per il vapore: anche se l’impianto è formato solamente da un generatore di vapore e da un utilizzo, è comunque utile inserire un collettore vapore in centrale termica. Questo, infatti, ci permette di avere un punto di sezionamento protetto e soprattutto, ci dà la possibilità di inserire un primo kit di scarico condensa, così da garantire un vapore più saturo all’impianto.

  • Vasca di raccolta condensa: i kit di scarico condensa devo tutti ricondursi alla vasca di raccolta condensa, che spesso coincide con quella di alimento del generatore di vapore. Questa è bene sia in acciaio inox, se atmosferica deve avere

    • un boccaporto per l’ispezione,

    • uno scarico di troppo pieno,

    • un attacco di alimento dell’acqua sufficiente per la portata della pompa di alimentazione del generatore di vapore,

    • uno scarico di fondo

    • un livello visivo dell’acqua

    • un punto di ingresso del prodotto chimico

    • un termometro

    • se necessario, un sistema di riscaldamento dell’acqua di alimento, o un sistema di scarico se, invece, raggiunge temperature troppo alte.

  • Coibentazione: il rivestimento dell’impianto vapore va fatto con lana ceramica e finitura adeguata all’ambiente con lo spessore secondo la normativa DPR412/93 (nell’allegato trovi la tabella). Le linee di condensa non vanno coibentate a meno che non ci sia rischio ustione.

 

A chi rivolgersi per progettare impianti a vapore senza perdere tempo?

Per piccoli impianti puoi chiedere a chi ti fornisce il materiale. Se vuoi un tecnico esperto per qualsiasi impianti allora contattaci (puoi anche scaricare il mio vcard per salvarlo in rubrica).

Inoltre, la Mardegan Fabio può fornirti il materiale giusto, senza componenti inutili, dimensionati correttamente, con assistenza continua per l’installazione e con ricambi sempre disponibili a magazzino. Oltre ai prodotti sciolti possiamo fare anche pre-assemblaggi.

Con il nostro supporto puoi procedere subito all’installazione dell’impianto vapore, così in poco tempo avrai il macchinario in funzione e potrai iniziare a produrre senza perdere tempo, soldi e pazienza!

Oltre ai nostri clienti finali anche degli installatori in tutta i Italia si affidano a noi per i loro impianti vapore, visto che siamo aperti tutto l’anno e con un magazzino ben assortito per rispondere a tutte le esigenze anche a Ferragosto o l’ultima settimana di dicembre.

 

Se non ti affidi a noi per la progettare impianti a vapore…

…continui ad avere impianti vapore che: sprecano energia; fanno perdere tempo ai tuoi dipendenti e manutentori per riparazioni urgenti e dispendiose; ti costringono a sostituire troppe volte componenti costosi e causano continui fermo - macchina, con conseguente mancata produzione.