Marco Santucci

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Utilizzo scorretto della valvola di presa del vapore

Utilizzo scorretto della valvola di presa del vapore

di Marco Santucci

Ci sono molti piccoli impianti di generazione del vapore, che fermano la produzione a fine giornata per riprenderla il mattino successivo; capita sovente che tali impianti generino vapore a pressioni superiori a quelle di utilizzo, e capita frequentemente che per risparmiare combustibile, il generatore venga spento prima della fine dell’orario di produzione calcolando che il calo di pressione derivato consenta di rimanere comunque nel range della pressione di utilizzo.

Ad esempio, se in una Azienda, un generatore funziona a pressione di 12 Ate, ma l’attività produttiva ha necessità di vapore a 6 Ate, anche se il generatore viene spento mezz’ora prima della fine produzione, il volano termico permette il mantenimento di una pressione almeno pari a 6 Ate per il tempo mancante a finire l’orario.

Fino a questo punto, non abbiamo nulla da obiettare, ma questo comportamento genera inadeguati comportamenti latenti.

Infatti, dopo aver preso l’abitudine di spegnere il generatore prima dell’orario di fermo degli impianti, confidando nel volano termico, siccome dobbiamo garantire ancora vapore, allo spegnimento non viene associata la chiusura della valvola di presa, che dovrebbe essere una manovra eseguita contemporaneamente.

Poichè dopo lo spegnimento, “pericoli non ce ne sono più”, spesso, la chiusura della valvola di presa non viene più eseguita.

Questa operazione non eseguita, vanifica l’attenzione rivolta ai consumi anticipando lo spegnimento, anzi, il comportamento sopra descritto, è molto più costoso di quello che prevede lo spegnimento a pressione elevata eseguito a fine ciclo produttivo con contemporanea chiusura della valvola di presa.

Cerchiamo di capire cosa succede, se, a fine delle giornata produttiva, non abbiamo chiuso la valvola di presa.

La nostra linea di distribuzione, asporterà nella notte le calorie residue fino a portare la pressione nel generatore a 0 Ate, così, soprattutto nelle stagioni più fredde, la pressione arriverà a 0 Ate quindi il fluido interno (acqua) scenderà sotto i 100 °C arrivando a volte fino a 70 – 60 °C.

Spesso, a questa problematica ne segue un’altra; non avendo avuto attenzione alla chiusura della valvola di presa, sicuramente non abbiamo avuto attenzione a chiudere la linea di ingresso dell’acqua di alimentazione a monte delle pompe.

Se siamo dotati di un impianto con serbatoio di alimentazione in battuta positiva, spesso, la mattina troviamo il nostro generatore pieno d’acqua fino alla valvola di presa e abbiamo riempito completamente la linea del vapore.

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Infatti, finché c’è pressione in caldaia le valvole di ritegno rimangono chiuse, ma quando non c’è pressione le valvole non tengono, l’acqua contenuta nel serbatoio di alimento riesce a trafilare attraverso le pompe, e per il principio dei vasi comunicanti entra in caldaia superando il livello normale allagando completamente la camera del vapore e l’intera tubolatura di distribuzione.

Ci si potrebbe trovare anche in una situazione di allagamento del generatore avendo avuto cura di chiudere la valvola di presa.
Ma come è possibile che questo accada?

Ci è mai capitato di prendere dal frigo una bottiglia di plastica contenete dell’acqua liscia, che avevamo messo in frigo a temperatura ambiente richiusa perfettamente dopo averne consumato una parte? Se siamo dei buoni osservatori abbiamo notato che la bottiglia è deformata essendo stata schiacciata dalla pressione esterna (pressione atmosferica).

Questo è successo perché il volume occupato dall’acqua e dall’aria a temperatura ambiente, è diminuito alla minore temperatura raggiunta nel frigo; questo ha cambiato la pressione interna portandola a valori negativi (depressione), e la pressione atmosferica esterna non equilibrata da quella interna ha schiacciato la bottiglia.

La stessa cosa è successa in quel generatore dove la valvola di presa è stata chiusa a temperatura e a pressione elevata, con il tempo la perdita di calore per irraggiamento ha freddato il generatore e il suo contenuto facendo diminuire fortemente la pressione interna (portandola a valori negativi).

La linea di alimentazione non è stata chiusa e da quella tubolatura la pressione atmosferica esterna ha tentato di riequilibrare le pressioni alimentando il generatore allagandolo completamente.

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Cerchiamo di immaginare ora quali sono le possibili problematiche che ci potremmo trovare a dover risolvere e analizziamone una ad una:

  • Svuotare il generatore dall’acqua in eccesso
    Svuotare il generatore senza avere pressione è molto complicato.
    Dobbiamo chiudere la valvola di presa e il rubinetto di intercettazione dell’acqua di alimento a valle della pompa.
    L’acqua viene scaricata in modo molto lento; se apriamo il rubinetto di spurgo rapido di un livello miglioriamo poco e immettiamo aria in caldaia, quindi dobbiamo avere molta pazienza.
    Se abbiamo fretta compiamo un nuovo errore (quello che commettono tutti) riaccendendo il generatore con l’intera massa d’acqua da scaldare finché dopo aver raggiunto i 100 °C (se alla accensione lo facciamo partire con un carico termico basso, ci vogliono ore) la pressione iniziale viene in aiuto a facilitare lo svuotamento.
    Quando l’acqua è a livello possiamo riaprire il rubinetto di intercettazione.
  • Drenare la linea del vapore dall’acqua di alimentazione
    La linea dovrebbe essere dotata di rubinetti di spurgo rapido accanto ad ogni scaricatore di condensa, e quei rubinetti vanno tutti aperti e devono rimanerci finché da questi esce acqua condensata.
    Solo quando cessa lo svuotamento si possono chiudere i rubinetti di spurgo rapido (abbiamo così ripristinato le normali condizioni di lavoro degli scaricatori di condensa).
  • Approntare una mancanza di acqua depurata visto che la riserva calcolata al nostro fabbisogno è stata sprecata

 

  • Il riempimento accidentale del generatore e di tutta la linea è avvenuto utilizzando l’acqua del serbatoio di stoccaggio dell’acqua depurata.
    Se il nostro impianto di depurazione è automatico, e anche durante le ore di fermo dell’impianto viene attivato dal livello minimo raggiunto nel serbatoio di stoccaggio dell’acqua depurata, siamo fortunati.
    Se invece durante la notte nessun impianto viene fatto funzionare (per una questione di sicurezza) allora dobbiamo solo sperare che la poca acqua rimasta in riserva sia sufficiente a garantire la produzione nel frattempo che l’impianto di depurazione esegue la rigenerazione.
  • Accendere un generatore completamente freddo
    • Questo punto lo abbiamo già abbondantemente trattato nell’articolo precedente.
    • Altro aspetto molto importante e spesso abitudinariamente sbagliato è l’apertura mattutina della valvola di presa.
      Ci sono due scuole di pensiero opposte sull’esecuzione di questa operazione che hanno ciascuna pregi e difetti e per questo ne analizzeremo una alla volta:
      •  la prima dice che l’apertura della valvola va eseguita ad una pressione bassa
      Questo metodo non mette in crisi la linea dal sopraggiungere della pressione, ma siccome nella linea dove abbiamo già ristagni di condensa entra un vapore a bassa pressione (appena sopra quella atmosferica quindi con temperatura di poco superiore a 100 °C) quel fluido, cedendo calorie alla linea di distribuzione fredda si condensa generando grosse masse d’acqua che se pur mosse da una bassa pressione generano frequenti colpi d’ariete.
      • la seconda afferma che tale operazione va eseguita ad una pressione più elevata
      Questa seconda metodologia, da me condivisa, preferisce far raggiungere alla caldaia pressioni più elevate (con vapore saturo a oltre 170 – 180 °C) e solo allora effettuare l’apertura facendo passare solo un piccolo flusso che però avendo contenuto termico elevato, anche cedendo calorie per riscaldare la line di distribuzione e vaporizzare gli eventuali ristagni di acqua non condensa.
      Tutti gli utilizzatori devono essere ancora chiusi, così, in poco tempo la linea verrà riscaldata e raggiungerà la stessa pressione esistente nel generatore.
      Questo equilibrio sarà facilmente percepito, poiché il forte sibilo generato dal passaggio di vapore all’apertura, cesserà quando le pressioni raggiungeranno l’equilibrio e a quel punto potremo aprire la valvola di presa con decisione fino a determinare la completa apertura.
  • Come abbiamo visto anche semplici e ricorrenti manovre possono creare problemi e quindi dobbiamo ragionare su cosa potrebbe succedere e come si può intervenire quando questi eventi accadono.

    Nel prossimo articolo cercheremo di comprendere la combustione, lo faremo utilizzando esempi semplici e commettendo qualche imprecisione, ma facendo in modo che l’argomento sia facilmente compreso dai Conduttori.

    leggi l’intero documento: Utilizzo della valvola di presa del vapore (PdF)

    1 Commento »

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    Una Risposta a “Utilizzo scorretto della valvola di presa del vapore”

    1. 1

      Fabrizio dice:

      Bell’articolo, finalmente qualcuno ne parla! Sai cinsigliarmi un libro a riguardo? Vorrei conoscere gli aspetti pratici dellavviamento di un impianto a vapore (con turbina) nonché la regolazione e la struttura specifica, con il posizionamento delle valvole giuste al posto giusto! Grazie mille!!

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