ORC acronimo di Organic Rankine Cycle, sembra essere il nuovo trend nella cogenerazione.
Partito qualche anno fa, su taglie di impianto consistenti, grazie allo sviluppo della tecnologia delle microturbine, si sta espandendo a macchia d’olio.
Gli impianti di verniciatura moderni, prevedono che le vernici vengano mantenute a temperatura costante.
Solitamente si tratta di grandi vasconi di vernice, nei quali vengono immersi i pezzi da trattare.
Per poter mantenere una temperatura costante, si applicano semplicemente degli scambiatori, che alimentati con fluido freddo o caldo, mantengono le vernici o i bagni di lavaggio/trattamento (cataforesi, fosfatazione ecc…) alla corretta temperatura.
Il problema delle vernici è che incrostano, sporcano…insomma intasano qualunque tipo di scambiatore.
La soluzione che è sempre sembrata ottimale è quella di immergere nelle vasche, metri di serpentine, percorse da fluidi di raffreddamento o riscaldamento.
Qualche tempo fa avevo parlato dei sistemi di raffreddamento ad acqua per convertitori ed inverter di potenza.
Voglio ritornare sull’argomento, infatti questa tipologia di applicazione, oltre al raffreddamento, richiede un trattamento dell’acqua adeguato.
Solitamente infatti le centraline di raffreddamento collegate a sistemi elettronici, devono fornire acqua demineralizzata, allo scopo di ridurre il più possibile la conducibilità dell’acqua stessa.
Fino a 20/25 anni fa, il problema del reperimento di acqua a temperatura superiore a 15°C per i raffreddamenti di processo, veniva risolto utilizzando acque superficiali (di falda o di acquedotto), che venivano poi scaricate in fogna o nei corsi di acqua (fiumi ecc…).
Il progressivo impoverimento delle falde ed una sempre maggiore attenzione dei legislatori ai problemi derivanti anche da inquinamento termico delle acque di superficie, ha forzato l’industria ad utilizzare circuiti di raffreddamento chiusi, nei quali l’acqua viene raffreddata da chiller.
I serbatoi di stoccaggio delle materie prime, devono essere quasi sempre termostatati. Questi serbatoi, soprattutto quando di grandi dimensioni, si trovano posizionati all’aperto, quindi esposti alle intemperie e comunque alle variazioni di clima.
Molto spesso una semplice coibentazione, per quanto ben fatta, può non bastare. Di conseguenza questi serbatoi vengono dotati di sistemi di termostatazione, ovvero di riscaldamento e raffreddamento, per mantenere i prodotti stoccati all’interno, alla temperatura che servira per il loro utilizzo nei processi produttivi, oppure semplicemente, perchè a temperature estreme, il prodotto potrebbe danneggiarsi o perdere le sue caratteristiche.
Tutti conosciamo le peculiarità ed vantaggi degli scambiatori a piastre.
Le doti di flessibilità, compattezza, potenzialità, sono assolutamente innegabili.
Questi scambiatori hanno però dei limiti relativi alle condizioni di design, legati alla tipologia.
Quando si superano questi limiti bisogna ritornare ai tradizionali scambiatori di calore a fascio tubiero?
In ambiente chimico farmaceutico i prodotti vengono realizzati all’interno di reattori, ovvero dei grossi serbatoi in pressione, con all’interno degli speciali agitatori (mescolatori), dotati esternamente di semitubi o camicie per il raffreddamento/riscaldamento.
All’interno di questi reattori, vengono inserito i vari “componenti” della ricetta, necessari per ottenere il prodotto finale.
Questi prodotti hanno la necessità di essere riscaldati fino a temperature di reazione, in modo da innescare dei processi che ne mutino le caratteristiche, allo scopo di ottenere principi attivi, molecole, composti richiesti.
Durante la fase di reazione, il prodotto va mantenuto a temperature ben determinate.
Una volta ottenuto il prodotto finale, questo deve essere raffreddato per poter essere lavorato o confezionato.
Ci capita sovente di rispondere a richieste di regolazione di temperatura di processi produttivi in ambito alimentare o farmaceutico.
Una delle peculiarità richieste da questo genere di installazione è legata alla pulizia degli ambienti (come si può ben immaginare) ed alla possibilità di pulire o “sanitizzare” le apparecchiature montate a servizio degli impianti.
Si pensi ad esempio ai pastorizzatori per prodotti alimentari, quali:
macchine completamente realizzate in acciaio inossidabile, con precise caratteristiche di sanitizzazione.
Di conseguenza anche le apparecchiature che forniscono le utilities di riscaldamento e/o raffreddamento, se poste in zona processo e non in zona tecnica, devono essere realizzate adeguatamente.
L’altro giorno ho visto una interessante applicazione dove abbiamo installato una serie di elettroradiatori.
Si tratta di un impianto di cogenerazione con motori endotermici a gas, per il riscaldamento e la produzione di energia per un centro sportivo nelle vicinanze di Milano.
L’impiego di inverter sta diventando sempre più consueto nell’impiantistica di un certo livello. Questo perchè il costo di queste apparecchiature, si è decisamente abbassato rispetto al passato, consentendo di avvicinare la soglia di rientro dell’investimento, considerando il risparmio energetico indotto dall’impiego di questi sistemi.
Su impianti dove la portata di fluido richiesta non è continua e costante, l’impiego di inverter sulle pompe di circolazione non è una moda, ma una valutazione energetica da prendere in seria considerazione.
