I sistemi di raffreddamento ad acqua-a circuito chiuso presentano perdite?

Un sistema di raffreddamento ad acqua a circuito chiuso- è dotato di tubazioni completamente sigillate per isolare l'aria. In teoria, può funzionare-senza perdite per un lungo periodo. Tuttavia, influenzati da molteplici fattori tra cui i materiali delle apparecchiature, la lavorazione dell'installazione, la gestione del funzionamento e della manutenzione e le fluttuazioni delle condizioni di lavoro, i guasti legati alle perdite rimangono comuni.

 

Tuttavia, le modalità e i volumi delle perdite sono molto meno gravi di quelli dei sistemi di raffreddamento aperti. Questoarticolo analizza in modo completoproblemi di perdite dei sistemi di raffreddamento dell'acqua a circuito chiuso-dal punto di vista dei tipi di perdita, dei punti di perdita, delle cause principali, dei pericoli e delle misure di prevenzione e controllo.

 

 

 

 

I. Due categorie di perdite nei sistemi di raffreddamento ad acqua-a circuito chiuso

 

 

Un sistema di raffreddamento dell'acqua a circuito chiuso- è costituito da due circuiti dell'acqua indipendenti: un circuito di circolazione del processo interno sigillato e un circuito di circolazione dello spray esterno,le cui prestazioni di perditasono completamente distinti. Il circuito di circolazione del processo interno adotta come mezzo acqua pura, acqua addolcita o antigelo e funziona a piena pressione. Durante il normale funzionamento non si verifica alcuna perdita per evaporazione, quindi il livello del liquido nel serbatoio di reintegro del sistema rimane stabile.

 

Un calo continuo del livello del liquido indica una perdita interna. Le perdite interne si manifestano principalmente come piccole infiltrazioni con rari-deflussi d'acqua su larga scala, caratterizzati da un forte occultamento.

 

Il lato spray esterno adotta una struttura di raccolta dell'acqua aperta. Il gocciolamento e il traboccamento dell'acqua dai vassoi di raccolta dell'acqua, dalle tubazioni di spruzzatura e dalle valvole di trucco sono perdite esposte che possono essere osservate ad occhio nudo, che è anche il tipo di perdita più comune in cantiere.

 

 

 

II. Principali punti di perdita del sistema e cause principali

 

 

Perdita nelle connessioni della pipeline

 

Flange, giunti filettati e innesti rapidi sono punti di perdita ad alta-frequenza. Durante l'assemblaggio in fabbrica etubazioni in loco-,guarnizioni oblique, cuscinetti di tenuta invecchiati e forza di serraggio irregolare dei bulloni creeranno spazi vuoti dovuti all'espansione della tubazione in condizioni di freddo e caldo alternati, con conseguenti infiltrazioni d'acqua.

 

In condizioni di lavoro cicliche a lungo termine,-ad alte-basse temperature, componenti di tenuta in gommasi indurirà e si spezzerà entro 3-5 anni, provocando un lento gocciolamento dell'acqua. I cordoni di saldatura su tubazioni in acciaio al carbonio con fori di spillo filtrano lentamente l'acqua durante il funzionamento pressurizzato, lasciando nella fase iniziale solo macchie d'acqua sulle pareti dei tubi che sono difficili da rilevare.

 

 

 

 

 

Perdita dell'attrezzatura per lo scambio termico del nucleo

 

 

Le serpentine delle torri di raffreddamento chiuse fungono da nuclei di scambio termico pressurizzato, per lo più realizzati in acciaio inossidabile o acciaio al carbonio.

 

Senza il trattamento dell'acqua addolcita, gli ioni di calcio e magnesio nell'acqua formeranno incrostazioni e scateneranno la corrosione locale; in alternativa, gli ioni cloruro nel mezzo causeranno corrosione per vaiolatura, formando minuscole perforazionisulle pareti e sui condotti dei tubiper attraversare-perdite laddove il mezzo di circolazione interna penetra nell'acqua nebulizzata.

 

Anche le guarnizioni di tenuta invecchiate e le perforazioni corrose sulle piastre degli scambiatori di calore a piastre causeranno perdite reciproche di due fluidi.

 

 

 

 

Perdite dalle valvole e dagli accessori dello strumento

 

 

 

Le posizioni di tenuta delle valvole a globo, delle valvole a sfera, delle valvole di reintegro elettriche, dei manometri e dei sensori di flusso sono soggette a infiltrazioni. La guarnizione della valvola perde elasticità sotto l'espansione-termica a lungo termine e la contrazione del freddo, con conseguente rallentamento delle infiltrazioni d'acqua lungo gli steli della valvola.

 

Le valvole di reintegro del galleggiante malfunzionanti non possono chiudersi completamente, facendo traboccare continuamente l'acqua nei vassoi di raccolta dell'acqua e provocando una perdita persistente di acqua sul lato di spruzzatura.

 

La mancata sigillatura delle valvole di sfiato dell'aria provoca il gocciolamento dell'acqua mentre si aspira l'aria nelle tubazioni aggravando la corrosione, formando un circolo vizioso.

 

 

 

 

Perdite strutturali dei serbatoi dell'acqua e dei vassoi di raccolta dell'acqua

 

 

 

Cordoni di saldatura incrinati e rivestimenti anticorrosivi staccati- sui serbatoi di espansione tampone provocano la perforazione della ruggine.

 

Il fondo dei vassoi di raccolta dell'acqua nebulizzata della torre subisce un contatto a lungo-termine con l'acqua nebulizzata, con conseguente ruggine sul fondo e caduta del sigillante in corrispondenza degli spazi di giunzione, cheprovoca infiltrazioni sul fondoe ristagno permanente sul terreno.

 

Se l'acqua residua non viene completamente drenata in inverno, la bassa temperatura creerà crepe nei corpi dei serbatoi e nelle tubazioni, causando improvvise e massicce perdite.

 

 

 

 

 

Perdite causate da errore umano e manutenzione negligente

 

 

 

Una pressione di esercizio del sistema eccessivamente elevata, superiore alla pressione nominale delle tubazioni e degli scambiatori di calore, comprime i componenti di tenuta e provoca infiltrazioni.

 

L'avvio e lo spegnimento frequenti dell'unità creano picchi di pressione che tirano ripetutamente i giunti dei tubi. L'ispezione giornaliera irregolare consente a piccole infiltrazioni di espandersi in evidenti perdite d'acqua nel tempo.

 

Un rapporto antigelo inadeguato accelera la corrosione dei metalli e il danneggiamento delle pareti dei tubi, provocando ulteriori perdite.

 

 

 

 

 

 

III. Pericoli pratici causati dalle perdite dei sistemi di raffreddamento ad acqua-a circuito chiuso

 

 

 

Piccole perdite nella circolazione interna consumano continuamente acqua pura o antigelo a base di glicole etilenico, aumentando i costi di trattamento dell'acqua a causa del frequente rifornimento di acqua di reintegro.

 

La perdita di antigelo riduce le prestazioni antigelo-e comporta il rischio di rotture delle tubazioni in inverno. Le perdite incrociate-delle bobine mescolano il mezzo di processo con l'acqua nebulizzata, contaminando l'acqua nebulizzata e accelerando la formazione di incrostazioni e la corrosione all'interno della torre di raffreddamento.

 

Il traboccamento persistente e le infiltrazioni sul lato degli spruzzi aumentano il consumo di acqua del rubinetto, mentre i ristagni nel terreno corrodono le fondamenta delle apparecchiature e creano pericoli nascosti di cortocircuiti elettrici. Forti perdite dovute a perforazione provocano un forte calo di pressione e una capacità di scambio termico insufficiente, con conseguente arresto per alta-temperatura delle apparecchiature a valle e perdite di produzione.

 

 

IV. Soluzioni di prevenzione, controllo e trattamento delle perdite del sistema di raffreddamento-a circuito chiuso

 

Nella fase di selezione iniziale si preferiscono tubazioni in acciaio inossidabile e guarnizioni di tenuta ispessite. I bulloni della flangia devono essere serrati in modo uniforme durante la tubazione e i cordoni di saldatura devono essere sottoposti a un trattamento di passivazione anti-corrosione.

 

Dovrà essere installato un dispositivo per il trattamento dell'acqua addolcita affinché l'acqua nebulizzata rallenti la formazione di incrostazioni e la corrosione. Per il funzionamento e la manutenzione quotidiana, i dispositivi di allarme del livello del liquido devono essere configurati per avvisare automaticamente i livelli anomali del liquido dei serbatoi di espansione a circolazione interna per il rapido posizionamento di piccole perdite interne.

 

Ispezionare regolarmente gli steli delle valvole, i giunti e i vassoi di raccolta dell'acqua per individuare eventuali macchie d'acqua e sostituire ogni anno i componenti di tenuta invecchiati. Scaricare completamente l'acqua residua della tubazione durante la chiusura invernale e installare il tracciamento elettrico del calore per l'anti-gelo.

 

 

 

 

Controllare rigorosamente la pressione operativa del sistema entro l'intervallo nominale per evitare impatti sulle strutture di tenuta causati dalla sovrapressione. Una volta che si verificano infiltrazioni, sostituire i componenti di tenuta e riparare tempestivamente le tubazioni saldate danneggiate. Le bobine corrose e perforate richiedono test di pressione e manutenzione per eliminare sostanzialmente le perdite persistenti.

 

 

 

 

In sintesi, i sistemi di raffreddamento ad acqua a circuito chiuso-non sono apparecchiature completamente esenti da perdite-. L'invecchiamento delle parti di tenuta, la corrosione e i difetti di installazione sono tutti fattori che provocano infiltrazioni. Tuttavia, un'installazione standardizzata e una manutenzione regolare possono limitare le perdite a un livello estremamente basso, ridurre notevolmente la probabilità di guasti dovuti a perdite d'acqua e garantire un funzionamento stabile e a lungo termine dei sistemi di raffreddamento.