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AUTOMAZIONE OGGI 394
SOLUZIONI SOFTWARE PER L’INDUSTRIA
S
SI
esperienze
Tradizionalmente, gli impianti di generazione di energia
hanno sempre lavorato per la maggior parte del loro tempo
sotto un carico costante e non critico (sotto i 220 bar). Oggi
non è più così a causa delle mutate condizioni del business
energetico e gli impianti sono spesso sottoposti a carichi
variabili per soddisfare una richiesta di energia che fluttua
notevolmente, spesso spinti anche alla massima potenza
per incrementare l’efficienza operativa. Di conseguenza, le
valvole di by pass delle turbine sono anch’esse sottoposte
a molti cicli di lavoro mentre sono esposte a temperature
molto elevate. È uno stress sia meccanico sia termico di
molto superiore a quanto accadeva in passato, con un ri-
schio di malfunzionamento che di conseguenza si è molto
elevato. Per questo motivo l’indiana Control Components
Inc. (CCI) ha deciso di rivedere la progettazione delle sue
valvole by pass per turbine. Attraverso i software di simu-
lazione fluidodinamica di Ansys, gli ingegneri di CCI hanno
potuto visualizzare il flusso dei liquidi internamente alle
valvole, valutando i carichi meccanici e termici a cui erano
sottoposte. Una volta ben compreso come questi carichi
agivano nel tempo sul prodotto, è diventato facile mi-
gliorarne la progettazione. Control Components Inc. è
un’azienda che produce silenziatori e valvole di controllo
per applicazioni critiche che vengono impiegate nella ge-
stione di linee di vapore ad alta pressione e alta tempera-
tura di turbine (HP, IP and LP), dalla linea principale fino
agli scambiatori di calore o ai condensatori. Le valvole di
by pass consentono a generatore e turbina di operare in-
dipendentemente durante l’avviamento, lo spegnimento
e la variazione di carico. Sono valvole che producono una
riduzione di pressione molto elevata, nell’ordine dei 200
bar, e devono anche fornire un sistema di controllo della
temperatura permettendo di miscelare acqua fredda al
vapore, riducendone l’entalpia in un processo (chiamato
desuperheating) che riduce la capacità del vapore di fare
lavoro meccanico e rilasciare calore.
Prevedere accuratamente il comportamento
di fluidi
Gestire questo tipo di condizioni di impiego non è cosa
semplice, e gli ingegneri di CCI hanno dovuto affrontare
sfide tecnologiche molto impegnative. La possibilità di te-
CCI ha ridotto sostanzialmente i costi delle riparazioni
in garanzia impiegando la simulazione numerica
per aggiornare la progettazione delle sue valvole di controllo
Jeetendra Kumar Singh
Prestazioni
sotto
pressione