D: Perché controllare la pressione del generatore di vapore?

A: Il corretto controllo della pressione del vapore è spesso fondamentale nella progettazione di un sistema a vapore, poiché la pressione del vapore influenza la qualità, la temperatura e la capacità di trasferimento del calore del vapore. La pressione del vapore influisce anche sullo scarico della condensa e sulla generazione secondaria di vapore.
Per i fornitori di apparecchiature per caldaie, al fine di ridurre il volume delle caldaie e abbassare i costi delle apparecchiature stesse, le caldaie a vapore sono solitamente progettate per funzionare ad alta pressione.
Quando la caldaia è in funzione, la pressione di esercizio effettiva è spesso inferiore alla pressione di esercizio di progetto. Sebbene le prestazioni siano garantite da un funzionamento a bassa pressione, l'efficienza della caldaia aumenta di conseguenza. Tuttavia, quando si lavora a bassa pressione, la portata si riduce e il vapore "trasporta acqua". Il trascinamento di vapore è un aspetto importante dell'efficienza di filtrazione del vapore e questa perdita è spesso difficile da rilevare e misurare.
Pertanto, le caldaie generalmente producono vapore ad alta pressione, ovvero operano a una pressione prossima a quella di progetto della caldaia. La densità del vapore ad alta pressione è elevata e aumenta anche la capacità di accumulo del gas nel suo vano di accumulo.
La densità del vapore ad alta pressione è elevata e la quantità di vapore ad alta pressione che attraversa una tubazione dello stesso diametro è maggiore rispetto a quella del vapore a bassa pressione. Pertanto, la maggior parte dei sistemi di distribuzione del vapore utilizza vapore ad alta pressione per ridurre le dimensioni delle tubazioni di distribuzione.
Riduce la pressione della condensa al punto di utilizzo per risparmiare energia. La riduzione della pressione abbassa la temperatura nelle tubazioni a valle, riduce le perdite stazionarie e riduce anche le perdite di vapore di flash durante lo scarico dalla trappola al serbatoio di raccolta della condensa.
Vale la pena notare che le perdite di energia dovute all'inquinamento si riducono se la condensa viene scaricata in modo continuo e a bassa pressione.
Poiché la pressione del vapore e la temperatura sono interconnesse, in alcuni processi di riscaldamento è possibile controllare la temperatura controllando la pressione.
Questa applicazione è riscontrabile in sterilizzatori e autoclavi, e lo stesso principio viene utilizzato per il controllo della temperatura superficiale negli essiccatori a contatto per applicazioni su carta e cartone ondulato. Per diversi essiccatori rotanti a contatto, la pressione di esercizio è strettamente correlata alla velocità di rotazione e alla potenza termica dell'essiccatore.
Il controllo della pressione è anche la base per il controllo della temperatura dello scambiatore di calore.
A parità di carico termico, il volume dello scambiatore di calore che funziona con vapore a bassa pressione è maggiore di quello dello scambiatore di calore che funziona con vapore ad alta pressione. Gli scambiatori di calore a bassa pressione sono meno costosi di quelli ad alta pressione grazie ai loro ridotti requisiti di progettazione.
La struttura dell'officina determina che ogni apparecchiatura abbia una propria pressione di esercizio massima ammissibile (MAWP). Se questa pressione è inferiore alla pressione massima possibile del vapore erogato, il vapore deve essere depressurizzato per garantire che la pressione nel sistema a valle non superi la pressione massima di esercizio sicura.
Molti dispositivi richiedono l'utilizzo di vapore a diverse pressioni. Un sistema specifico converte rapidamente acqua condensata ad alta pressione in vapore di flash a bassa pressione per alimentare altre applicazioni di processo di riscaldamento, contribuendo al risparmio energetico.
Quando la quantità di vapore di flash generato non è sufficiente, è necessario mantenere un'erogazione stabile e continua di vapore a bassa pressione. In questo caso, è necessaria una valvola di riduzione della pressione per soddisfare la domanda.
Il controllo della pressione del vapore si riflette nei collegamenti tra la generazione, il trasporto, la distribuzione, lo scambio termico, l'acqua di condensa e il vapore di rievaporazione. Il modo in cui si adattano pressione, calore e portata del sistema di vapore è fondamentale per la sua progettazione.