Come scegliere lo scaricatore di condensa più adatto al tuo impianto

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All’interno di un impianto di generazione e distribuzione del vapore uno scaricatore di condensa svolge un ruolo essenziale: quello di scaricare la condensa liberando in questo modo aria ed eventuali altri gas, senza far fuoriuscire il vapore.

Alcune ricerche hanno dimostrato che fino al 20% del vapore generato nella caldaia viene disperso a causa di perdite dovute a scaricatori di condensa non funzionanti o non adatti all’impianto specifico.

Vediamo di capire meglio alcuni principi per limitare le inefficienze di un sistema a vapore industriale e come puntare a ottimizzare le performance di un impianto.

Scaricatori di condensa

 

Lo scaricatore di condensa “universale” non esiste

Esistono varie tipologie di scaricatori di condensa, quale può essere definito come ottimale? La domanda è provocatoria, dal momento che è bene chiarire fin da subito che non esiste uno scaricatore “universale”, valido ed efficace per tutte le applicazioni.

Di contro esistono scaricatori di condensa “ottimamente integrabili” rispetto a un determinato tipo di impianto, considerando inoltre che più tipi di scaricatore possono essere utilizzati per la medesima applicazione.

 

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Le tipologie di scaricatori di condensa

 

 

Sono fondamentalmente cinque le tipologie degli scaricatori di condensa, raggruppabili all’interno di tre principali famiglie accomunabili per i principi di funzionamento.

A seconda delle esigenze, questi strumenti sono in grado di soddisfare tutti i possibili requisiti di processo e d’impianto, superando i limiti di prodotti datati, non più idonei a soddisfare le esigenze produttive di oggi.

 

Scaricatori meccanici

All’interno di questa categoria troviamo sia gli scaricatori “a galleggiante” che quelli “a secchiello rovesciato”: entrambi scaricano rapidamente grandi quantitativi di condensa.

Relativamente ai primi un otturatore apre e chiude la sede di scarico grazie a un meccanismo azionato da un “galleggiante” che si basa sul livello di condensa in arrivo.

L’apertura degli scaricatori a galleggiante è immediata e proporzionale alla quantità di condensa: non dipende nè dalla pressione nè dalla temperatura di processo. Lo scarico è modulante e non interferisce minimamente con un’eventuale regolazione automatica. Un eliminatore d’aria incorporato impedisce qualsiasi blocco di funzionamento per effetto di aria e gas di scarico, sia in fase d’avviamento che durante le normali condizioni di esercizio.

Negli scaricatori a secchiello rovesciato, il “secchiello” consiste in un cilindro capovolto realizzato in lamiera metallica, chiuso nella parte superiore.

Questo cilindro muove l’otturatore tramite una leva d’azionamento: in presenza di condensa, il secchiello affonda lasciando la sede aperta e libera di scaricare. Quando il vapore arriva, entra nel secchiello, lo solleva e lo fa galleggiare, con conseguente innalzamento dell’otturatore e della sede che così va in chiusura. Il meccanismo impedisce quindi la fuoriuscita di vapore.

Aria e altri gas non si comportano come il vapore perchè sono incondensabili e, quindi, devono essere eliminati per evitare il blocco dello scaricatore. Ciò avviene attraverso un piccolo foro di sfiato realizzato appositamente sulla parte superiore del secchiello.

 

Scaricatori termostatici

 

 

Si dividono tra quelli “a pressione bilanciata” e quelli “bimetallici”: entrambi queste tipologie possono trattenere la condensa fino ad un certo grado di sottoraffreddamento.

Negli scaricatori a pressione bilanciata ad agire sull’otturatore è la variazione del volume interno di una capsula, tramite l’azione di una doppia membrana metallica e di un apposito liquido di riempimento con punto di ebollizione inferiore a quello dell’acqua. Quando la capsula è circondata dal vapore o dalla condensa a temperatura prossima a quella di saturazione del vapore, la pressione che si genera nel suo interno supera quella circostante e fa spostare la membrana in modo tale da chiudere la sede. Quando, invece, è circondata da condensa o aria sottoraffreddate, anche solo di pochi gradi rispetto alla temperatura del vapor saturo, la membrana si contrae, la sede si apre ed è libera di scaricare. Posizionati opportunamente, questi scaricatori di condensa possono anche essere impiegati come semplici dispositivi di rimozione aria. In realtà, assolvono specificamente questo compito analoghe apparecchiature con capsule di carica adeguata: gli eliminatori d’aria per vapore.

 

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Gli scaricatori bimetallici presentano un funzionamento basato su un pacchetto, costituito dalla sovrapposizione di più elementi bimetallici di forma, dimensione e disposizione adeguate. Questo pacchetto comanda l’otturatore a valle della sede, sfruttando l’equilibrio fra pressione d’esercizio, che tende ad aprire il bimetallo.

Quando il pacchetto è circondato da vapore o dalla condensa a temperatura prossima a quella di saturazione, la sua deformazione prevale e provoca la chiusura della sede; se, invece, l’elemento bimetallico è circondato da condensa o aria sufficientemente sottoraffreddate rispetto al vapor saturo, il suo rilascio fa aprire la sede sotto la spinta della pressione. Se applicati opportunamente, anche questi scaricatori possono essere usati come eliminatori d’aria; tuttavia, per maggiore sensibilità e prontezza di intervento, sono preferibili gli eliminatori d’aria a pressione bilanciata.

 

Scaricatori termodinamici

Sono paragonabili agli scaricatori meccanici per capacità e prontezza di scarico. Sono caratterizzati dal movimento dell’otturatore a disco nella camera in cui alloggia. La pressione fa sollevare il disco e la condensa fuoriesce dalla sede. Non appena la condensa rievapora oppure arriva vapore, il disco viene premuto sulla sede e chiude. Per effetto dinamico sorgono una depressione immediatamente sotto il disco e una pressione statica nella camera superiore. La successiva condensazione del vapore, accelerata dalla presenza di condensa e la relativa diminuzione di pressione nella camera, provocano il risollevamento del disco e, quindi, l’inizio di un nuovo ciclo di scarico.

 

Scaricatori di condensa

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