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Jun 22, 2023

Considerazioni sulla scelta della pompa per vuoto

Il termine vuoto è solitamente utilizzato quando la pressione misurata è inferiore alla pressione atmosferica. La pressione atmosferica varia: dalla pressione misurata a Denver, in Colorado, che ha una media di 843 millibar (mbar), a

Il termine vuoto è solitamente utilizzato quando la pressione misurata è inferiore alla pressione atmosferica. La pressione atmosferica varia: dalla pressione misurata a Denver, in Colorado, che ha una media di 843 millibar (mbar), al livello del mare a Houston, in Texas, dove la media è di 1.013 mbar.

Nei settori industriale, chimico e medico, il vuoto solitamente prevede una camera sigillata, tubazioni e una pompa a vuoto. Il compito della pompa a vuoto è rimuovere le molecole dalla camera.

Anche le perdite di sistema in un sistema per vuoto rappresentano una sfida. Una pompa a vuoto può funzionare correttamente, ma se l'aria penetra in un sistema più velocemente di quanto la pompa a vuoto possa pompare l'aria fuori, è probabile che la colpa venga data alla pompa a vuoto. Le perdite del sistema in un sistema a vuoto possono essere difficili da individuare. Ad esempio, una guarnizione o un O-ring potrebbero essere stati tralasciati durante l'assemblaggio delle tubazioni del sistema.

Le perdite diventano più problematiche a seconda del range di vuoto. Quanto più profondo è il livello di vuoto, tanto più una perdita può influenzare un processo.

Esistono molti tipi diversi di pompe per vuoto. Scegliere quello giusto per l'applicazione è spesso fondamentale per il successo a lungo termine dell'installazione. Ogni tipo ha pro e contro.

Indipendentemente dalla fonte di calore, le centrali elettriche utilizzano grandi pompe per vuoto in due diverse parti del loro funzionamento; tuttavia, non le chiamano pompe per vuoto. Le centrali elettriche utilizzano pompe di accumulo per rimuovere l'aria dal generatore a turbina e dal condensatore di vapore prima di avviare l'impianto da un avvio a freddo. Le centrali elettriche utilizzano anche aspiratori-condensatori o pompe di mantenimento per mantenere i condensatori di vapore funzionanti alla massima efficienza (sotto vuoto).

La maggior parte delle centrali elettriche commerciali furono costruite tra il 1950 e il 1970, alcune utilizzando getti di vapore poco costosi per creare il vuoto. Molti hanno ora bisogno di aggiornamenti per operare al massimo dell’efficienza. I getti di vapore creano il vuoto in condizioni specifiche utilizzando un getto di vapore ad alta velocità. Se una centrale elettrica si avvia e si arresta frequentemente, come nel caso di un impianto di picco, varie saldature di tubazioni, raccordi, ecc., possono sviluppare perdite e degradare la qualità del vuoto raggiungibile con getti di vapore. Un impianto di generazione di picco viene generalmente messo in funzione solo durante i periodi di picco della domanda di energia. Il vero problema operativo è il tempo di inattività più lungo della pompa della turbina e del condensatore, che fa sì che sia necessario più tempo prima che la centrale elettrica possa essere messa in funzione. Nel caso di un impianto di picco, tale differenza oraria è direttamente correlata alla vendita dell'energia elettrica generata.

Durante il normale funzionamento del condensatore di vapore, il vapore ad alta pressione (gas) viene condensato in acqua e il conseguente abbassamento della temperatura dell'acqua del condensatore crea vuoti nel condensatore, abbassandone la superficie di contatto e diminuendone l'efficienza. L'obiettivo dell'aspiratore del condensatore (pompa del vuoto) è quello di eliminare questi vuoti, ristabilendo la piena efficienza del condensatore di vapore.

In genere, le pompe per vuoto vengono dimensionate in base ai dati delle tabelle del vapore pubblicate dall'Heat Exchanger Institute. Poiché il volume totale dell'impianto non è noto, i dati su cui erano state dimensionate le bocchette di vapore originali solitamente non sono più disponibili. Se si conosce il volume totale, il calcolo del pump-down è semplice.

Le grandi pompe per vuoto ad anello liquido sono un'altra opzione rispetto ai getti di vapore. Lo scopo principale di questi aspiratori del condensatore o pompe di mantenimento è abbassare la pressione operativa del condensatore e mantenere il condensatore di vapore funzionante alla massima efficienza. I residui liquidi che entrano nella pompa per vuoto dal condensatore vengono generalmente assorbiti senza grossi problemi. Le grandi pompe per vuoto ad anello liquido sono affidabili e in genere durano dai cinque ai sette anni tra una revisione e l'altra (cuscinetti e guarnizioni). Dopo tre o cinque revisioni, potrebbe essere necessaria la sostituzione dei componenti principali per prolungare ulteriormente la durata utile delle pompe per vuoto.

Quando una pompa per vuoto e il processo sono ben abbinati, un'unità direttamente intercambiabile funzionerebbe meglio quando si rende necessaria una sostituzione.

La distillazione sotto vuoto viene utilizzata per separare due liquidi che hanno pressioni di vapore simili o quando si riscaldano liquidi che potrebbero causare problemi di sicurezza. Ad esempio, la produzione di etanolo da utilizzare come additivo per combustibili si basa sulla distillazione sotto vuoto per aumentare e migliorare la resa di etanolo dal processo di fermentazione.