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Misure di portata ed energia termica negli impianti di cogenerazione

Nell’ambito di un progetto di politica aziendale volto all’efficientamento energetico, nel 2009 nello stabilimento GSK di San Polo di Torrile si decide di migliorare il controllo dell’utilizzo dell’acqua refrigerata prodotta da 3 gruppi di refrigerazione industriali. Il progetto prevede l’acquisto di 3 misuratori di energia termica per i refrigeratori YORK oltre a 7 strumenti da montare sulle linee di utilizzo nei vari reparti.

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
mcTER Roma aprile 2017 La Cogenerazione per il rilancio dell'economia energetica

Pubblicato
da Alessia De Giosa
mcTER Roma 2017Segui aziendaSegui




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Estratto del testo
Gli atti dei convegni e pi di 7.500 contenuti su www.verticale.net Pompe di Calore Termotecnica Industriale Pompe di Calore Roma, 6 aprile 2017 Misure di portata ed energia termica negli impianti di cogenerazione Gianantonio Favalessa Ital Control Meters s.r.l. Categorie di prodotti distribuiti Portata Livello Analisi Polveri Macro aree di attivit Ital Control Meters s.r.l. Servizi oltre che prodotti Ital Control Meters s.r.l. Visita il sito www.italcontrol.it Puoi seguirci su Twitter

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Puoi iscriverti ai nostri feed Cogenerazione In un impianto tradizionale per la produzione di energia elettrica una
grande quantit del combustibile utilizzato non produce energia ma bens
perdite sotto forma di energia termica dispersa nell'ambiente Combustibile Impianto di generazione tradizionale Cogenerazione In un impianto di cogenerazione l'energia termica non viene tutta dispersa
nell'ambiente ma viene in gran parte recuperata e riutilizzata per impieghi
civili (acqua calda o aria per il riscaldamento) o industriali (vapore oppure
olio diatermico per processi produttivi) Combustibile Impianto di generazione tradizionale Cogenerazione La produzione combinata di energia elettrica e calore in uno stesso impianto
(cogenerazione) presenta diversi vantaggi di carattere economico ed ambientale.

Da questi concetti, fatti propri anche dal Parlamento Europeo, sono nate diverse
iniziative tra le quali la nascita del principio di 'Cogenerazione ad Alto
Rendimento
' (CAR) normato con appositi Decreti negli ultimi anni e per il quale
previsto un regime di sostegno con criteri di accesso ben definiti. Cogenerazione Questa attenzione all'efficientamento ed allo sviluppo delle tecnologie di
generazione dell'energia ha portato ad una crescente attenzione nella
richiesta di strumentazione di misura dei fluidi evolventi (acqua, aria,
vapore, olio diatermico) oltre ad una esigenza di maggiore affidabilit ed
accuratezza nel controllo sia dei parametri di processo che delle emissioni
in atmosfera.

E questo da quasi
trent'anni il lavoro di
Ital Control Meters Cogenerazione Le richieste legate al settore della cogenerazione partono da strumenti per
applicazioni semplici soprattutto nell'ambito civile (contatori di portata
acqua e conta calorie per la suddivisione dei costi di utilizzo dell'energia)
ed in questo il mercato offre numerose e qualificate soluzioni agli operatori
ed agli utilizzatori.

Quando per si tratta di fluidi ad elevata temperatura, magari in tubazioni
di grande diametro che debbano soddisfare le linee guida ministeriali per
l'accesso alla qualifica di CAR allora le soluzioni diventano pi complesse
ed i prodotti e l'esperienza di Ital Control Meters, che da oltre 25 anni
fornisce all'industria nazionale una gamma di misuratori di portata ed
energia termica senza eguali, possono diventare molto utili. Cogenerazione Alcune delle misure pi frequenti coinvolgono: combustibili, acqua, aria,
vapore saturo e surriscaldato, olio diatermico, emissione fumi a camino.

Molte di queste misure sono richieste anche in
fase di valutazione iniziale del funzionamento
degli impianti per poi verificare l'impatto positivo
degli interventi di efficientamento, quindi oltre
alla fornitura di strumenti permanenti sono
utilissimi anche strumenti portatili che devono
essere facili da utilizzare e flessibili nella loro
applicazione come i portatili clamp-on Flexim:
F/G 601-ENERGY Olio Diatermico L'olio diatermico uno dei fluidi vettori pi utilizzati per le sue caratteristiche di mantenersi liquido a pressione atmosferica fino a 300C e di avere un punto di solidificazione inferiore a quello dell'acqua. Numerose sono pertanto le applicazioni che si incontrano negli impianti industriali su tubazioni anche di dimensioni rilevanti (DN50'DN800) ed a temperature spesso superiori ai 200C. In questi casi la misura della portata oppure anche quella dell'energia termica non sono semplici. Le soluzioni tradizionali come le flange tarate o i venturi possono essere costose e poco accurate con notevoli implicazioni legate all'installazione e alla manutenzione oltre ad essere limitate nella dinamica di misura. Per l'olio diatermico preferiamo offrire i nostri misuratori di portata 'clamp-on' ad ultrasuoni. La nostra proposta: Ultrasuono clamp-on di Flexim (serie F-721) Olio Diatermico ' Tecnologia ad ultrasuoni 'clamp-on' senza contatto con l'olio diatermico
' Nessuna limitazione di diametro del tubo da 6 mm a 6.500 mm
' Nessuna limitazione di pressione (montaggio all'esterno)
' Nessun rischio di perdita di fluido quindi sicurezza aumentata
' Dinamica di misura eccezionale, la misura parte da zero ed bidirezionale
' Pu essere impiegato con qualsiasi liquido (in alcuni casi anche con gas)
' Temperatura standard fino a 200C in opzione oltre i 500C
' Precisione tipica 1,2'1,6% (fino a 0,5% in applicazioni speciali)
' Certificato ATEX per aree classificate disponibile a richiesta
' Disponibile anche una versione portatile con batteria da 19 ore e data logger La misura del vapore una delle misure pi diffuse in ambito cogenerazione e pu presentare pi di una criticit soprattutto per le condizioni del vapore che talvolta non sono ben definite (vapore umido, saturo o surriscaldato).. Naturalmente nei casi di vapore umido le misure sono difficilissime ed instabili per la natura del vapore e la presenza dell'acqua, mentre con vapore saturo o surriscaldato le applicazioni sono meglio definite e le difficolt rimangono legate ai diametri dei tubi ed alle elevate temperature. Sulle tubazioni oltre il DN150 noi privilegiamo gli strumenti ad inserzione, pi facili da montare e pi economici, una soluzione che spesso forniamo e quella del vortex ma in questo caso preferiamo il pitot multiplo di SKI con soluzioni studiate e sviluppate specificamente per misurare il vapore. La nostra proposta: Pitot multiplo di SKI (serie SDF) Vapore saturo e surriscaldato ' Tecnologia di misura a tubo di pitot multiplo
' Versione ad inserzione con singolo attacco o doppio supporto
' Misura volumetrica o con temperatura e anche pressione incorporata
' Versione speciale 'compatta' per vapore con serbatoio di separazione di stato
' Valvole di isolamento saldate e manifold a 5 vie per la massima sicurezza
' Possibilit di misura bidirezionale (sensore simmetrico)
' Rating di pressione fino a 300 bar e temperatura oltre 1.000C a richiesta
' Precisione migliore di 1 % (fino anche a 0,6 % per calibrazione speciale)
' Adatto all'installazione su tubazioni da DN100 fino anche a DN3000
' AccuFlow-zero, accessorio per l'automatica calibrazione periodica zero/span Vapore saturo e surriscaldato Acqua anche demineralizzata Spesso viene utilizzata come fluido vettore l'acqua ma ci sono anche altre applicazioni come ad esempio nelle caldaie di recupero dove a volte necessario misurare la portata dell'acqua demineralizzata e delle condense. Per le applicazioni a bassa temperatura o per piccole portate si possono impiegare diverse tecnologie semplici e consolidate ove spesso il prezzo del prodotto a fare la differenza. Ma nelle applicazioni con portate consistenti in grandi tubazioni (oltre il DN150) magari con acqua calda (oltre i 150C) allora la scelta diventa pi difficile e selettiva. Sono applicazioni nelle quali abbiamo diverse possibilit di intervento, spesso suggeriamo l'impiego dei misuratori clamp-on visti per l'olio diatermico, ma una interessante soluzione tecnico-economica l'impiego della tecnica ad inserzione. La nostra proposta: Vortex ad inserzione di Vortek (serie PRO-V M23) ' Tecnologia ad effetto Vortex in versione ad inserzione (M23) o fissa (M22)
' M23 ad inserzione adatto a tubazioni da DN80 fino a DN2000
' Rating di pressione PN16, PN40, PN64
' Temperatura massima del liquido da misurare fino a 400C
' Nessuna parte mobile interna, quindi manutenzione praticamente azzerata
' Pu essere impiegato con liquidi (bassa viscosit) e anche con vapore e gas
' In opzione misura di temperatura e/o anche di pressione integrata
' Disponibile anche nella versione EN per la misura di energia termica
' Precisione 1,2% per liquidi (1,5% per gas e vapore)
' Certificato ATEX per aree classificate disponibile a richiesta Acqua anche demineralizzata Aria o altri gas Anche l'aria viene talvolta utilizzata come fluido termovettore, anche se avendo un coefficiente di scambio termico convettivo basso richiede superfici di scambio termico elevate. Ma negli impianti di cogenerazione trova anche impiego come comburente e spesso deve quindi essere misurata in modo accurato. Su applicazioni in tubazioni o condotte di diametro elevato oppure addirittura nelle misura a valle della combustione, sui fumi caldi la selezione della tecnica di misura richiede attenzione e competenza. Anche in questi casi si possono impiegare diverse tecnologie, ed essendo applicazioni come detto su diametri elevati sempre da privilegiare la soluzione ad inserzione, ma tra pitot e vortex noi solitamente privilegiamo il misuratore termico ponderale che non necessita di compensazioni esterne. La nostra proposta: Termico massico ad inserzione di Kurz (serie 454FTB) ' Tecnologia a controllo termico con misura a differenziale costante
' Versione ad inserzione senza nessuna reale limitazione di diametro
' Misura direttamente in massa, intrinsecamente compensata per T e P
' Pressione di esercizio fino a 20 barg
' Dinamica di misura eccezionale, la misura parte da zero
' Calibrazione specifica per il gas da misurare (elevata accuratezza)
' Temperatura standard fino a 260C e versione HT fino a 500C
' Precisione tipica 1 % (2 per applicazioni ad elevate temperature)
' Certificato ATEX per aree classificate fornibile a richiesta (zona 1 e 2)
' Disponibile anche nell'esclusiva versione WGF (biogas e altri gas umidi) Aria o altri gas Emissioni impianti a biomasse Un interessante capitolo di discussione relativo agli impianti di cogenerazione che utilizzano quale combustibile primario una biomassa il controllo delle emissioni di portate e polveri dei fumi in uscita che spesso presentano il problema delle elevate temperature unite a grandi diametri. In questo settore abbiamo una notevole esperienza legata all'impiego dei misuratori di portata di massa termici KURZ (fino a 500C) oppure anche dei pitot multipli PCME e SKI (anche oltre 1.000C) sono entrambi strumenti certificati QAL1 secondo EN14181. Nelle cogenerazioni a biomassa si applicano sistemi di filtrazione volti a ridurre l'impatto delle emissioni di particolato in ambiente, tra questi stanno prendendo piede i filtri ceramici che possono lavorare alle elevate temperature che sono tipiche di questi impianti. I polverimetri elettrodinamici dalla britannica PCME costituiscono una soluzione ideale sia per il controllo delle emissioni che per la gestione automatizzata del filtro. Emissioni impianti a biomasse Controllo emissioni:
' Polverimetri elettrodinamici
' Misuratori di portata termici
' Rete di raccolta dati
' SW manutenzione predittiva Case history: GSK Nell'ambito di un progetto di politica aziendale volto all'efficientamento energetico, nel 2009
nello stabilimento GSK di San Polo di Torrile si decide di migliorare il controllo dell'utilizzo
dell'acqua refrigerata prodotta da 3 gruppi di refrigerazione industriali.

Il progetto prevede l'acquisto di 3 misuratori di energia termica per i refrigeratori YORK oltre
a 7 strumenti da montare sulle linee di utilizzo nei vari reparti. Case history: GSK SPECIFICHE TECNICHE ' N10 misure di portata e n20 misure di temperatura
' Tubazioni in acciaio al carbonio
' Dimensioni tubazioni da DN100 fino a DN250
' Liquido da misurare acqua refrigerata a circa 5C
' L'esigenza di misurare sia la portata che l'energia termica
L'impianto esistente quindi GSK prender in considerazione le varie proposte
valutando il costo di acquisto e gli investimenti per installazione e avviamento.
Tecnologie utilizzabili:
Per questo progetto GSK aperta a valutare
Ogni soluzione, inclusi ad esempio I misuratori
Ad induzione magnetica, tecnologia nota ed
Ampiamente impiegata per l'acqua refrigerata Electromagnetic flow meter Case history: GSK IL NOSTRO APPROCCIO E I NOSTRI VANTAGGI ' Utilizzo della tecnologia clamp-on (Flexim) ' Dimostrazione in campo senza disturbare il normale funzionamento degli impianti
' Bassi costi di installazione con avviamento senza nessun fermo impianto
' Tutte le misure sono fattibili con gli stessi componenti (intercambiabilit totale)
' Misura diretta dell'energia termica con un unico strumento, senza altri componenti
' Ogni strumento ha due distinti canali di misura (5 strumenti per 10 misure)



Nessuna altra tecnologia ha gli stessi vantaggi
pertanto GSK ci ha invitato ad una dimostrazione
con il nostro portatile F601-ENERGY
Case history: GSK Dopo un test effettuato positivamente con il portatile abbiamo ottenuto l'ordine per
n6 strumenti a doppio canale







Tutti gli strumenti sono installati e funzionanti dal 2010
L'Energy Manager dell'impianto ci ha successivamento informato che gli obiettivi
prefissati di migliore efficienza nell'uso dell'acqua refrigerata sono stati raggiunti
anche grazie all'accuratezza e affidabilit delle nostre misure Cogenerazione


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