YARWAY NARVIK MODELLO 25 DESURRISCALDATORE VEN-TEMP
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- Eugenio Molteni
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1 Yarway è in grado di offrire desurriscaldatori, attuatori pneumatici e filtri in un ampia gamma di modelli, dimensioni e materiali, per soddisfare qualsiasi tipo di esigenza nel settore dell industria cartiera e del gas di processo CARATTERISTICHE Costruzione forgiata Bassa caduta di pressione attraverso la stazione di desurriscaldamento Pressione acqua marginalmente superiore alla pressione del vapore Ugello tipo Venturi Ampia gamma di capacità C v (K v ) Classi di pressione e connessioni: - ASME B16.35 classe EN classe PN Connessioni butt-weld in acc. a ASME B16.25 o DIN 2559 Materiali - ASTM SA105, SA182 F11, SA182 F22 o SA182 F91 - P250GH, o Altri materiali disponibili su richiesta APPLICAZIONI PRINCIPALI Raffreddamento di vapore o gas di processo in presenza di carichi relativamente costanti. Raffreddamento di vapore o gas in combinazione con stazioni di riduzione pressione. DATI TECNICI DN: Vapore DN (NPS 1½ - 16) Acqua DN (NPS ½ - 2) Pentair plc. All Rights Reserved. VCTDS IT 15/06
2 Freccia che indica la direzione della nebulizzazione Guarnizioni prive di amianto Vena contracta Venturi dimensionata in base all applicazione Connessione acqua. La costruzione del tubo consente l accesso per la manutenzione dell ugello. Ugello dimensionato in base all applicazione Connessioni vapore disponibili in accordo a vari standard DN (NPS 1½ - 16) Modifica del profilo Venturi per incrementare la turbolenza FIGURA 1 Corpo disponibile in vari materiali. Costruzione in accordo ad ASME B31.1 Non-BEP o EN Marchio CE disponibile su richiesta. FIGURA 2 - ESEMPIO DI TARGHETTA Il marchio CE e ka categoria PED dipendono dal diametro e dalla pressione della linea e devono essere richiesti in fase di ordine. 2
3 Il desurriscaldatore Ven-Temp è stato progettato per essere impiegato principalmente in sistemi di vapore surriscaldato a bassa capacità dove il carico di pressione è costante. La costruzione garantisce un metodo semplice, economico, ma efficace di controllo della temperatura del vapore. Il desurriscaldatore Ven-Temp sfrutta la turbolenza che si crea nella linea del vapore per facilitare l atomizzazione e l assorbimento dell acqua di iniezione. La turbolenza viene convogliata attraverso un restringimento della linea Venturi che presenta un profilo interno interrotto e un foro di ingresso dal profilo tradizionale Venturi. È possibile controllare valori di C v (K v ) minimi pari a (0.007). P1 P2 FIGURA 3 CONFRONTO TRA I SISTEMI Tradizionali (Fig. 3) I sistemi di iniezione acqua tradizionali sono costituiti dai seguenti componenti: Ugello di nebulizzazione di dimensione fissa Valvola di controllo Sezione di tubazione per il vapore La quantità di acqua di iniezione viene regolata dalla valvola di regolazione. Come conseguenza di tale regolazione del flusso, la pressione varia in base alla posizione del maschio della valvola. A capacità ridotte, la valvola di regolazione inizia a modulare il flusso, riducendo P2 e quindi la quantità di acqua disponibile rispetto al Δp della pressione, creando gocce d acqua di dimensioni più grandi e minore nebulizzazione. La velocità di evaporazione dell acqua si riduce e il controllo della temperatura diventa un vero e proprio problema. Questo tipico problema dei sistemi tradizionali risulta ancora più grave nella realtà, in quanto ugelli e valvole vengono in genere dimensionati per capacità di progetto che non vengono quasi mai raggiunte in condizioni di esercizio normali. Un tale sovradimensionamento porta la valvola di regolazione a trovarsi spesso in posizione parzialmente aperta, anche in condizioni di esercizio normali. Se il carico viene ridotto, la pressione P2 del flusso dell acqua a valle decresce rapidamente, aumentando le dimensioni delle goccioline di acqua. I sistemi tradizionali funzionano in modo soddisfacente solo in condizioni di carico relativamente costanti. Per migliorarne le prestazioni, è possibile implementare sezioni di tubazione di tipo Venturi. Desurriscaldatore Ven-Temp Il vapore surriscaldato proveniente dalla linea del vapore entra nel desurriscaldatore Ven-Temp incrementando la sua velocità e riducendo la sua pressione. Tale variazione da pressione statica a dinamica viene sfruttata per disintegrare il getto di acqua atomizzata di forma conica emesso dall ugello di iniezione. Immediatamente dopo l ingresso del desurriscaldatore, il profilo Venturi risulta interrotto e l area del flusso drasticamente incrementata, per creare un intensa turbolenza del flusso del vapore e facilitare il mescolamento tra acqua e vapore. La temperatura del vapore in uscita viene controllata regolando il flusso dell acqua di raffreddamento per mezzo di una valvola di controllo tradizionale. Su richiesta, Yarway è in grado di fornire una valvola specifica per il controllo dell acqua. Il ciclo di attuazione è costituito da un sensore della temperatura (1), un trasmettitore (2), un controller (3) e una valvola di controllo dotata di posizionatore (4); sono compatibili anche sistemi elettrici o una combinazione dei due. Il desurriscaldatore Ven-Temp può essere installato dopo una valvola di riduzione della pressione (5). Poiché il trasmettitore di pressione (6) e il controller (7) si trovano dietro il desurriscaldatore Ven-Temp, la caduta di pressione risulta incrementata, così come il rapporto tra la portata massima e minima (vedere figura 4). Applicazioni I desurriscaldatori Ven-Temp Yarway sono utilizzati per il controllo della temperatura di: Vapore di processo Gas di processo Vapore di uscita di valvole di riduzione pressione. Vapore 5 PC 7 PT 6 Flusso vapore TC TT TS FIGURA 4 Acqua 3
4 Il design degli ugelli nebulizzatori Yarway si avvale della più sofisticata tecnologia. L elevata qualità della finitura della superficie consente di ridurre al minimo le frizioni, garantendo il massimo Δp disponibile tra acqua e pressione per consentire una nebulizzazione ottimale dell acqua. Miscelazione rapida di acqua e vapore, di conseguenza, evaporazione efficiente. Ciò consente l installazione di un breve tratto di tubazione senza curve sia a valle che a monte del punto di iniezione, semplificando notevolmente l installazione. Possibilità di un elevato rapporto acqua/ vapore, con una conseguente drastica variazione di entalpia attraverso il punto di iniezione. Ugello di iniezione retrattile FIGURA 5 Targhetta con numero di identificazione FORMULA DI DIMENSIONAMENTO Le stazioni di desurriscaldamento sono punti di missaggio dove deve verificarsi un bilanciamento tra massa e calore. La formula universale è la seguente: G W = G ST ( H 1 -H 2 ) : ( H 2 -H W ) Dove: G W = G ST = H 1 = H 2 = H W = Massa acqua di iniezione Massa vapore in ingresso Entalpia del vapore in ingresso Entalpia del vapore in uscita Entalpia dell acqua di iniezione La perdita di pressione minima permanente nella linea del vapore è di 0.05 bar. Questa caduta di pressione è necessaria per ottenere l atomizzazione secondaria. A flussi più elevati, la caduta di pressione aumenta. La pressione acqua minima richiesta all ingresso dell ugello di iniezione deve essere di 0.4 bar superiore alla pressione di ingresso del vapore. H W G W FIGURA 6 H 1 G ST H 2 G ST + G W 4
5 CODICI E STANDARD Il desurriscaldatore Ven-Temp è stato progettato e realizzato in conformità a numerosi codici e standard internazionali. Documenti e certificazioni sono disponibili su richiesta. Se le autorità locali richiedono codici o certificazioni speciali, consultare lo stabilimento. RANGE CAPACITÀ STANDARD VEN-TEMP Dim. ugello Valore min. K v Valore max K v (mm) DN min. vena-contracta ⅛ ¼ ⅜ ½ ¾ Definizione Q = m 3 /ora S.G. = kg/dm 3 ΔP = Bar Altri valori C v / K v disponibili su richiesta PARAMETRI DI SISTEMA IMPORTANTI Oltre la qualità della nebulizzazione dell ugello (nebulizzazione primaria), vi sono altri parametri di sistema che possono influenzare le prestazioni del desurriscaldatoree. Tali parametri sono: Distanza dal sensore La distanza dal desurriscaldatore Ven-Temp al sensore della temperatura dovrebbe essere compresa tra 12 e 15 metri; tuttavia, la distanza specifica richiesta dall applicazione viene determinata da Yarway in fase di preventivo. Distanze maggiori garantiscono la completa evaporazione dell acqua a velocità inferiori. Lunghezza minima della tubazione senza curve La lunghezza minima della tubazione a valle varia in base all applicazione e viene indicata da Yarway in fase di preventivo. Tale lunghezza senza curve è necessaria per impedire fenomeni di erosione causati dal deposito delle gocce di acqua sulle pareti dei tubi, valvole e raccordi. La lunghezza minima della tubazione senza curve a monte è in genere pari a 2 x D mentre a valle è pari a 4 metri minimo. Per applicazioni che non rientrano nei limiti indicati, consultare Yarway o un rappresentante locale. L acqua di nebulizzazione deve essere iniettata nella stessa direzione del vapore. Yarway consiglia l installazione di un filtro con maglie di dimensioni pari a circa 100 µ sulla linea di alimentazione dell acqua, al fine di proteggere l ugello di iniezione da possibili intasamenti. DATI DIMENSIONAMENTO/ORDINE I desurriscaldatori Ven-Temp garantiscono un funzionamento ottimale nelle condizioni di progetto. È necessaria una caduta minima della pressione statica al fine di mantenere una velocità del flusso tale da consentire una corretta miscelazione tra acqua e vapore. Dati vapore Pressione ingresso bar Temperatura ingresso C Temperatura uscita C punto regolazione Flusso max vapore t/ora Flusso normale vapore t/ora Flusso min. vapore t/ora Dati acqua Pressione acqua bar Temperatura acqua C Generale DN tubazione mm Schedula tubo Rapporto tra portata massima e minima È fondamentale non sovradimensionare la quantità massima di vapore; questa regola è applicabile in generale per la selezione di qualsiasi desurriscaldatore. Rapporto acqua/vapore G ST : G W 5 : 1 Oltre tale rapporto, non è possibile garantire un evaporazione corretta dell acqua di iniezione. Consultare Yarway. 5
6 FIGURA TABELLA 1 - MATERIALI STANDARD Acciaio al carbonio Lega bassa Lega alta Pos. Nome ASTM EN ASTM EN ASTM EN 1 Indicatore direz. nebulizzazione 2 Guarnizione Inox/Grafite /Graf. Inox/Grafite /Graf. Inox/Grafite /Graf. 3 Flangia acqua SA 105 P250GH SA 182 F SA 182 F * Ugello SA 182 F SA 182 F SA 182 F Targhetta Acc. inox Acc. inox Acc. inox Acc. inox Acc. inox Acc. inox 6 Corpo SA 105 P250GH SA 182 F SA 182 F * Tubaz. ugello SA 182 F316L SA 182 F316L SA 182 F316L * Fornito come parte di ricambio assemblata NOTA Altri materiali disponibili su richiesta CERTIFICAZIONE I desurriscaldatori Ven-Temp sono stati dichiarati conformi ai requisiti di ASME B31.1 Non-BEP o EN e PED da autorità di certificazione autorizzate. Tutti i dati sono soggetti a modifica. 6
7 FIGURA 8 Flangia ingresso acqua DN (NPS ½ - 1-1½ - 2) NOTE Le dimensioni sono soggette a modifica senza preavviso e in base agli standard richiesti (flangiato - butt-weld, ecc.) Altre classi di pressione disponibili su richiesta. Se richiesto, Yarway è in grado di fornire disegni dimensionali certificati relativi all ordine. A B B A C = dipende dalla vena contracta TABELLA 2 - DIMENSIONI (in mm) Dimensione Dimensione Classe flangia connessione Classe connessione connessione vapore corpo (ANSI) acqua acqua (ANSI) A B DN DN , 300, 600 Ø48.26 Ø38.10 (NPS 1½) 300 (NPS ½) 900, 1500, 2500 Ø48.26 Ø Ø48.26 Ø Ø48.26 Ø Ø48.26 Ø Ø48.26 Ø28.40 DN DN , 300, 600 Ø60.32 Ø50.80 (NPS 2) 300 (NPS ½) 900, 1500, 2500 Ø60.32 Ø Ø60.32 Ø Ø60.32 Ø Ø60.32 Ø Ø60.32 Ø38.10 DN DN , 300, 600 Ø88.90 Ø76.20 (NPS 3) 300 (NPS 1) 900, 1500, 2500 Ø88.90 Ø Ø88.90 Ø Ø88.90 Ø Ø88.90 Ø Ø88.90 Ø57.20 DN DN , 300, 600 Ø Ø (NPS 4) 300 (NPS 1) 900, 1500, 2500 Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø72.90 DN DN , 300, 600 Ø Ø (NPS 6) 300 (NPS 1½) 900, 1500, 2500 Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø111.0 B = diametro interno massimo in accordo ad ASME B16.34 tabella A-1 Dimensione Dimensione Classe flangia connessione Classe connessione connessione vapore corpo (ANSI) acqua acqua (ANSI) A B DN DN , 300, 600 Ø Ø (NPS 8) 300 (NPS 1½) 900, 1500, 2500 Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø DN DN , 300, 600 Ø Ø (NPS 10) 300 (NPS 2) 900, 1500, 2500 Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø DN DN , 300, 600 Ø Ø (NPS 12) 300 (NPS 2) 900, 1500, 2500 Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø DN DN , 300, 600 Ø Ø (NPS 14) 300 (NPS 2) 900, 1500, 2500 Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø DN DN , 300, 600 Ø Ø (NPS 16) 300 (NPS 2) 900, 1500, 2500 Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø
8 PENTAIR VALVES & CONTROLS Tutti i marchi commerciali e i loghi Pentair sono di proprietà di Pentair plc. Tutti gli altri marchi o nomi di prodotto sono marchi commerciali dei rispettivi titolari. Poiché i prodotti e i servizi sono in costante miglioramento, Pentair si riserva il diritto di modificare il design e le specifiche senza preavviso. Pentair è un datore di lavoro che rispetta le pari opportunità Pentair plc. Tutti i diritti riservati.
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