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AUTOMAZIONE OGGI 394

SOLUZIONI SOFTWARE PER L’INDUSTRIA

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