I sistemi refrigeranti o di raffreddamento ad acqua sono impiegati per il controllo della temperatura in diverse applicazioni, comprese quelle del settore della produzione industriale, alimentare e delle bevande e commerciale di ospedali e cliniche.In molti casi, l’integrità del prodotto finale e dello stesso processo è strettamente connessa con un’accurata gestione del calore per garantire qualità e, al tempo stesso, un funzionamento sicuro, efficiente ed affidabile. Gli ingegneri e i responsabili operativi si incaricano di scegliere e installare un sistema refrigerante di processo per il raffreddamento di precisione di fluidi refrigeranti industriali e a bassa viscosità.
Dotata di un design esclusivo, la gamma di scambiatori refrigeranti ad acqua Hyperchill di Parker assicura un controllo della temperatura dei fluidi refrigeranti (acqua, miscela acqua-glicole, fluidi a bassa viscosità) estremamente preciso ed accurato. I componenti di alta qualità dei circuiti idraulici e refrigeranti assicurano un funzionamento continuo e un’elevata efficienza energetica, anche a carico parziale, riducendo i costi e l’impatto ambientale e favorendo, pertanto, il miglioramento ambientale.
Considerazioni sulla progettazione
Nel progettare un sistema di raffreddamento, occorre prendere in esame una serie di fattori. Tra queste, l’ubicazione, il posizionamento e la distanza dello scambiatore refrigerante dall’applicazione sono tra i più importanti. Il tipo di applicazione e il numero di scambiatori refrigeranti necessari per il processo sono altri fattori che influenzano la progettazione del sistema.
Gli ingegneri di Parker sono concordi in merito ai seguenti punti chiave, che i responsabili degli stabilimenti dovrebbero tenere in considerazione per garantire un’installazione e un funzionamento efficaci dello scambiatore refrigerante e del sistema di raffreddamento:
- Ubicazione e posizionamento dello scambiatore refrigerante
- Protezione antigelo
- Circuito ad acqua refrigerata
- Opzioni kit di riempimento
- Collegamento elettrico
- Pannello di controllo remoto
- Avviamento dello scambiatore refrigerante
Ubicazione e posizionamento dello scambiatore refrigerante
L’ubicazione e il posizionamento dello scambiatore refrigerante sono fondamentali per raggiungere e mantenere prestazioni di raffreddamento adeguate. In generale, la maggior parte degli scambiatori refrigeranti può essere installata sia all’interno che all’esterno.La gamma di scambiatori refrigeranti ad acqua di precisione Parker Hyperchill e Hyperchill Plus offre una soluzione di raffreddamento affidabile e robusta per installazioni sia interne che esterne. L’esame del grado di protezione fa parte delle nostre linee guida raccomandate:
Installazione interna
I modelli di scambiatore refrigerante ICEP002, ICEP003 e ICEP005 hanno un grado di protezione in ingresso (IP) di 33 e devono essere installati all’interno.
Installazione interna ed esterna
I modelli Hyperchill Plus a partire da ICEP007 hanno un grado di protezione IP54 e possono essere installati sia all’interno che all’esterno. Lo stesso vale per i prodotti della gamma Hyperchill.
Posizionamento dello scambiatore refrigerante
Per mantenere elevate le prestazioni del sistema, è fondamentale che l’area intorno allo scambiatore refrigerante sia ventilata. L’obiettivo primario dello scambiatore refrigerante consiste nel rimuovere il carico termico dal circuito ad acqua liberandolo nell’atmosfera locale. Se l’ambiente circostante non è adeguatamente ventilato, il calore si accumula nel circuito attivando l’allarme sonoro dello scambiatore refrigerante. Occorre tenere in considerazione quanto segue:
- Necessità di posizionare lo scambiatore refrigerante in un’area ben ventilata.
- Necessità di assicurarsi che vi sia sufficiente spazio sui lati, sulla parte posteriore e al di sopra dell’unità (consultare il manuale d’uso e manutenzione per maggiori dettagli sullo spazio libero necessario).
Protezione antigelo
L’esposizione a basse temperature di un sistema raffreddato ad acqua rischia di provocare danni da gelo allo scambiatore refrigerante e al circuito ad acqua. La protezione antigelo deve essere considerata nelle seguenti circostanze:
- Quando lo scambiatore refrigerante è installato all’esterno (ed esposto a una bassa temperatura ambiente).
- Il punto di impostazione della temperatura dell’acqua è < 7 oC (45 oF).
Due opzioni che consentono di evitare eventuali danni da gelo:
1.Includere l’opzione di resistenza antigelo tra le specifiche dello scambiatore refrigerante.
- Applicabile a partire dal modello ICEP007.
2.Aggiungere una soluzione antigelo (etilenglicole) all’acqua di raffreddamento.
- Il contenuto di glicole minimo accettabile è del 20% V/V.
- Il volume totale di glicole non deve superare il 40% V/V.
Nei casi in cui è richiesta una temperatura dell’acqua refrigerata < 7 oC (45 o F), occorre aggiungere una soluzione antigelo all’acqua di processo.
La tabella sottostante offre indicazioni sulla percentuale (%) di glicole necessaria per soddisfare temperature specifiche dell’acqua in uscita:
Se nel sistema ad acqua refrigerata viene usato l’etilenglicole, è importante considerare i 6 fattori chiave che seguono:
- Non utilizzare prodotti antigelo per il settore automotive. Questi prodotti, infatti, contengono spesso additivi che rischiano di ridurre l’efficienza di trasferimento del calore e di danneggiare lo scambiatore refrigerante.
- Utilizzare esclusivamente prodotti trattati a base di glicole. I prodotti non trattati possono risultare corrosivi per il sistema di raffreddamento ad acqua.
- Non mischiare soluzioni diverse a base di glicole e prodotti di marchi diversi. Prodotti diversi possono contenere inibitori tra loro incompatibili che rischiano di dissociarsi causando problemi a filtri e pompe.
- È importante attenersi alle norme in materia ambientale e alle disposizioni locali. Lo smaltimento, la contaminazione delle falde acquifere e lo scarico delle acque sono tutti elementi da tenere in considerazione.
- Nella maggior parte delle installazioni, è possibile utilizzare acqua corrente comune. Tuttavia, se si utilizza il glicole, è preferibile utilizzare acqua deionizzata, demineralizzata o distillata per evitare il rischio che eventuali impurità compromettano l’efficacia degli inibitori del glicole.
- La manutenzione e l’igiene del sistema sono due aspetti importanti. Il sistema ad acqua refrigerata va scaricato, pulito e igienizzato prima di aggiungere una nuova miscela acqua-glicole.
Circuito ad acqua refrigerata
Nel progettare un circuito ad acqua refrigerata completo, occorre attenersi ai seguenti punti:
- All’ingresso e all’uscita dello scambiatore refrigerante devono essere installate valvole di isolamento.
- Le tubature di circolazione devono essere dotate di valvola di regolazione (consultare gli schemi di installazione).
- Per mantenere la giusta portata lungo l’intero processo e nello scambiatore refrigerante, è necessario installare un bypass manuale con valvola di regolazione del flusso.
- Occorre considerare l’utilizzo/l’installazione di un filtro nelle tubazioni di circolazione che si immettono nel processo.
- Il tipo di kit di riempimento (ambiente manuale o pressurizzato) deve essere adeguato all’applicazione.
- Il diametro minimo delle tubazioni è fondamentale per raggiungere la portata prevista.
- Il materiale delle tubazioni è fondamentale nei casi in cui è richiesto un sistema non ferroso.
- In assenza di glicole, potrebbe risultare necessario il riscaldamento con tracciamento delle tubazioni esterne.
- È necessario installare sfiati automatici nei punti più alti del circuito a ad acqua.
- Occorre prestare particolare attenzione quando si collegano le tubazioni ai collegamenti filettati dello scambiatore refrigerante. Nel serrare i collegamenti dello scambiatore refrigerante, è necessario accertarsi che la loro ritenuta sia adeguata per evitare di danneggiarlo.
- Occorre scaricare le tubazioni, quindi verificarne eventuali perdite con acqua prima di procedere a un nuovo riempimento con una miscela antigelo adeguata.
Opzioni kit di riempimento acqua
In base ai requisiti di installazione dello scambiatore refrigerante, occorre scegliere il kit di riempimento acqua adeguato. Di seguito sono elencate le opzioni disponibili:
Kit di riempimento acqua pressurizzato
Questa opzione consente di installare lo scambiatore refrigerante in un circuito ad acqua chiuso. Il kit comprende vaso di espansione, valvola scarico pressione, valvola riduttrice di pressione, manometro e rubinetto di scarico.
Lo scambiatore refrigerante può essere configurato con il kit di riempimento acqua già installato. In alternativa, il kit può essere fornito separatamente dallo scambiatore refrigerante.
Nota: dopo la messa in servizio, la rete idrica può essere isolata localmente.
Kit di riempimento acqua ambiente
Il kit di riempimento acqua ambiente può essere utilizzato nei sistemi a circuito ad acqua aperto. Le opzioni di riempimento sono:
- Il progetto a circuito aperto dei modelli da ICEP002 a ICEP005 include un riempimento acqua sul coperchio superiore e un indicatore visivo esterno.
- I modelli a partire da ICEP007 possono essere forniti con kit di riempimento acqua esterno. In alternativa, il kit può essere fornito separatamente.
Collegamento elettrico
Gli interventi elettrici devono essere effettuati da un tecnico qualificato. Consultare il manuale prima di portare a termine la messa in servizio elettrica dello scambiatore refrigerante e attenersi alle seguenti linee guida:
- Occorre installare un sezionatore locale vicino allo scambiatore refrigerante.
- L’alimentazione elettrica deve essere protetta mediante apposito fusibile/interruttore di tipo D.
- Una volta terminata l’installazione, occorre verificare la corretta rotazione di fase dell’unità.
Pannello di controllo remoto
La gamma Hyperchill può includere l’opzione di controllo remoto. Lo scambiatore refrigerante può essere controllato a distanza a due livelli:
Controllo base
- Controllo accensione/spegnimento dello scambiatore refrigerante
- Segnale On/Off dello scambiatore refrigerante
- Segnale di allarme generale
Controllo avanzato
- Permette di controllare tutte le opzioni del modulo a microprocessore avanzato.
Avviamento dello scambiatore refrigerante
Consultare la guida d’uso e manutenzione e attenersi ai passi prescritti. I controlli fondamentali prevedono quanto segue:
- Accertarsi che le tubazioni siano a prova di perdite e che siano state scaricate prima di riempirle d’acqua (o di miscela a base di glicole).
- Controllare il dispositivo di protezione di fase del quadro elettrico. Sul dispositivo dovrebbero essere visibili gli indicatori verde e arancione.
Conclusioni
Gli scambiatori refrigeranti ad acqua Parker Hyperchill assicurano una qualità e una pulizia sempre straordinarie del fluido refrigerante, migliorano l’efficienza e la produttività di processo e riducono costi di manutenzione e tempi di fermo. Attendendosi alle raccomandazioni degli ingegneri di Parker precedentemente esposte, si ha la certezza di un’installazione corretta e di prestazioni eccellenti del sistema di raffreddamento ad acqua Hyperchill.
Scopo di Parker
Con oltre 100 anni di esperienza al servizio dei clienti, Parker è spesso chiamata a fare la propria parte per aiutare a risolvere le sfide più complesse del settore ingegneristico. Contribuiamo a dar luce alle idee dei nostri clienti. Siamo un partner affidabile, lavoriamo fianco a fianco con loro per sostenere le innovazioni tecnologiche e creare così un mondo migliore.
Questo post è stato scritto da James Brown, Sales Manager dell’area afferente ai gas per strumenti analitici/al trattamento di gas e aria compressa, e Filippo Turra, responsabile di prodotto, Parker Gas Separation and Filtration Division EMEA
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Dotata di un design esclusivo, la gamma di scambiatori refrigeranti ad acqua Hyperchill di Parker assicura un controllo della temperatura dei fluidi refrigeranti (acqua, miscela acqua-glicole, fluidi a bassa viscosità) estremamente preciso ed accurato. I componenti di alta qualità dei circuiti idraulici e refrigeranti assicurano un funzionamento continuo e un’elevata efficienza energetica, anche a carico parziale, riducendo i costi e l’impatto ambientale e favorendo, pertanto, il miglioramento ambientale.
Considerazioni sulla progettazione
Nel progettare un sistema di raffreddamento, occorre prendere in esame una serie di fattori. Tra queste, l’ubicazione, il posizionamento e la distanza dello scambiatore refrigerante dall’applicazione sono tra i più importanti. Il tipo di applicazione e il numero di scambiatori refrigeranti necessari per il processo sono altri fattori che influenzano la progettazione del sistema.
Gli ingegneri di Parker sono concordi in merito ai seguenti punti chiave, che i responsabili degli stabilimenti dovrebbero tenere in considerazione per garantire un’installazione e un funzionamento efficaci dello scambiatore refrigerante e del sistema di raffreddamento:
Ubicazione e posizionamento dello scambiatore refrigerante
Protezione antigelo
Circuito ad acqua refrigerata
Opzioni kit di riempimento
Collegamento elettrico
Pannello di controllo remoto
Avviamento dello scambiatore refrigerante
Per informazioni dettagliate sul processo di refrigerazione, sulle soluzioni di refrigerazione, sul funzionamento e sulla progettazione dei sistemi, vedere il video interattivo.
Ubicazione e posizionamento dello scambiatore refrigerante
L’ubicazione e il posizionamento dello scambiatore refrigerante sono fondamentali per raggiungere e mantenere prestazioni di raffreddamento adeguate. In generale, la maggior parte degli scambiatori refrigeranti può essere installata sia all’interno che all’esterno.La gamma di scambiatori refrigeranti ad acqua di precisione Parker Hyperchill e Hyperchill Plus offre una soluzione di raffreddamento affidabile e robusta per installazioni sia interne che esterne. L’esame del grado di protezione fa parte delle nostre linee guida raccomandate:
Installazione interna
I modelli di scambiatore refrigerante ICEP002, ICEP003 e ICEP005 hanno un grado di protezione in ingresso (IP) di 33 e devono essere installati all’interno.
Installazione interna ed esterna
I modelli Hyperchill Plus a partire da ICEP007 hanno un grado di protezione IP54 e possono essere installati sia all’interno che all’esterno. Lo stesso vale per i prodotti della gamma Hyperchill.
Posizionamento dello scambiatore refrigerante
Per mantenere elevate le prestazioni del sistema, è fondamentale che l’area intorno allo scambiatore refrigerante sia ventilata. L’obiettivo primario dello scambiatore refrigerante consiste nel rimuovere il carico termico dal circuito ad acqua liberandolo nell’atmosfera locale. Se l’ambiente circostante non è adeguatamente ventilato, il calore si accumula nel circuito attivando l’allarme sonoro dello scambiatore refrigerante. Occorre tenere in considerazione quanto segue:
Necessità di posizionare lo scambiatore refrigerante in un’area ben ventilata.
Necessità di assicurarsi che vi sia sufficiente spazio sui lati, sulla parte posteriore e al di sopra dell’unità (consultare il manuale d’uso e manutenzione per maggiori dettagli sullo spazio libero necessario).
Protezione antigelo
L’esposizione a basse temperature di un sistema raffreddato ad acqua rischia di provocare danni da gelo allo scambiatore refrigerante e al circuito ad acqua. La protezione antigelo deve essere considerata nelle seguenti circostanze:
Quando lo scambiatore refrigerante è installato all’esterno (ed esposto a una bassa temperatura ambiente).
Il punto di impostazione della temperatura dell’acqua è < 7 oC (45 oF).
Due opzioni che consentono di evitare eventuali danni da gelo:
1.Includere l’opzione di resistenza antigelo tra le specifiche dello scambiatore refrigerante.
Applicabile a partire dal modello ICEP007.
2.Aggiungere una soluzione antigelo (etilenglicole) all’acqua di raffreddamento.
Il contenuto di glicole minimo accettabile è del 20% V/V.
Il volume totale di glicole non deve superare il 40% V/V.
Nei casi in cui è richiesta una temperatura dell’acqua refrigerata < 7 oC (45 o F), occorre aggiungere una soluzione antigelo all’acqua di processo.
La tabella sottostante offre indicazioni sulla percentuale (%) di glicole necessaria per soddisfare temperature specifiche dell’acqua in uscita:
Se nel sistema ad acqua refrigerata viene usato l’etilenglicole, è importante considerare i 6 fattori chiave che seguono:
Non utilizzare prodotti antigelo per il settore automotive. Questi prodotti, infatti, contengono spesso additivi che rischiano di ridurre l’efficienza di trasferimento del calore e di danneggiare lo scambiatore refrigerante.
Utilizzare esclusivamente prodotti trattati a base di glicole. I prodotti non trattati possono risultare corrosivi per il sistema di raffreddamento ad acqua.
Non mischiare soluzioni diverse a base di glicole e prodotti di marchi diversi. Prodotti diversi possono contenere inibitori tra loro incompatibili che rischiano di dissociarsi causando problemi a filtri e pompe.
È importante attenersi alle norme in materia ambientale e alle disposizioni locali. Lo smaltimento, la contaminazione delle falde acquifere e lo scarico delle acque sono tutti elementi da tenere in considerazione.
Nella maggior parte delle installazioni, è possibile utilizzare acqua corrente comune. Tuttavia, se si utilizza il glicole, è preferibile utilizzare acqua deionizzata, demineralizzata o distillata per evitare il rischio che eventuali impurità compromettano l’efficacia degli inibitori del glicole.
La manutenzione e l’igiene del sistema sono due aspetti importanti. Il sistema ad acqua refrigerata va scaricato, pulito e igienizzato prima di aggiungere una nuova miscela acqua-glicole.
Circuito ad acqua refrigerata
Nel progettare un circuito ad acqua refrigerata completo, occorre attenersi ai seguenti punti:
All’ingresso e all’uscita dello scambiatore refrigerante devono essere installate valvole di isolamento.
Le tubature di circolazione devono essere dotate di valvola di regolazione (consultare gli schemi di installazione).
Per mantenere la giusta portata lungo l’intero processo e nello scambiatore refrigerante, è necessario installare un bypass manuale con valvola di regolazione del flusso.
Occorre considerare l’utilizzo/l’installazione di un filtro nelle tubazioni di circolazione che si immettono nel processo.
Il tipo di kit di riempimento (ambiente manuale o pressurizzato) deve essere adeguato all’applicazione.
Il diametro minimo delle tubazioni è fondamentale per raggiungere la portata prevista.
Il materiale delle tubazioni è fondamentale nei casi in cui è richiesto un sistema non ferroso.
In assenza di glicole, potrebbe risultare necessario il riscaldamento con tracciamento delle tubazioni esterne.
È necessario installare sfiati automatici nei punti più alti del circuito a ad acqua.
Occorre prestare particolare attenzione quando si collegano le tubazioni ai collegamenti filettati dello scambiatore refrigerante. Nel serrare i collegamenti dello scambiatore refrigerante, è necessario accertarsi che la loro ritenuta sia adeguata per evitare di danneggiarlo.
Occorre scaricare le tubazioni, quindi verificarne eventuali perdite con acqua prima di procedere a un nuovo riempimento con una miscela antigelo adeguata.
Opzioni kit di riempimento acqua
In base ai requisiti di installazione dello scambiatore refrigerante, occorre scegliere il kit di riempimento acqua adeguato. Di seguito sono elencate le opzioni disponibili:
Kit di riempimento acqua pressurizzato
Questa opzione consente di installare lo scambiatore refrigerante in un circuito ad acqua chiuso. Il kit comprende vaso di espansione, valvola scarico pressione, valvola riduttrice di pressione, manometro e rubinetto di scarico.
Lo scambiatore refrigerante può essere configurato con il kit di riempimento acqua già installato. In alternativa, il kit può essere fornito separatamente dallo scambiatore refrigerante.
Nota: dopo la messa in servizio, la rete idrica può essere isolata localmente.
Kit di riempimento acqua ambiente
Il kit di riempimento acqua ambiente può essere utilizzato nei sistemi a circuito ad acqua aperto. Le opzioni di riempimento sono:
Il progetto a circuito aperto dei modelli da ICEP002 a ICEP005 include un riempimento acqua sul coperchio superiore e un indicatore visivo esterno.
I modelli a partire da ICEP007 possono essere forniti con kit di riempimento acqua esterno. In alternativa, il kit può essere fornito separatamente.
Collegamento elettrico
Gli interventi elettrici devono essere effettuati da un tecnico qualificato. Consultare il manuale prima di portare a termine la messa in servizio elettrica dello scambiatore refrigerante e attenersi alle seguenti linee guida:
Occorre installare un sezionatore locale vicino allo scambiatore refrigerante.
L’alimentazione elettrica deve essere protetta mediante apposito fusibile/interruttore di tipo D.
Una volta terminata l’installazione, occorre verificare la corretta rotazione di fase dell’unità.
Pannello di controllo remoto
La gamma Hyperchill può includere l’opzione di controllo remoto. Lo scambiatore refrigerante può essere controllato a distanza a due livelli:
Controllo base
Controllo accensione/spegnimento dello scambiatore refrigerante
Segnale On/Off dello scambiatore refrigerante
Segnale di allarme generale
Controllo avanzato
Permette di controllare tutte le opzioni del modulo a microprocessore avanzato.
Avviamento dello scambiatore refrigerante
Consultare la guida d’uso e manutenzione e attenersi ai passi prescritti. I controlli fondamentali prevedono quanto segue:
Accertarsi che le tubazioni siano a prova di perdite e che siano state scaricate prima di riempirle d’acqua (o di miscela a base di glicole).
Controllare il dispositivo di protezione di fase del quadro elettrico. Sul dispositivo dovrebbero essere visibili gli indicatori verde e arancione.
Conclusioni
Gli scambiatori refrigeranti ad acqua Parker Hyperchill assicurano una qualità e una pulizia sempre straordinarie del fluido refrigerante, migliorano l’efficienza e la produttività di processo e riducono costi di manutenzione e tempi di fermo. Attendendosi alle raccomandazioni degli ingegneri di Parker precedentemente esposte, si ha la certezza di un’installazione corretta e di prestazioni eccellenti del sistema di raffreddamento ad acqua Hyperchill.
Scopo di Parker
Con oltre 100 anni di esperienza al servizio dei clienti, Parker è spesso chiamata a fare la propria parte per aiutare a risolvere le sfide più complesse del settore ingegneristico. Contribuiamo a dar luce alle idee dei nostri clienti. Siamo un partner affidabile, lavoriamo fianco a fianco con loro per sostenere le innovazioni tecnologiche e creare così un mondo migliore.
Per informazioni dettagliate sul processo di refrigerazione, sulle soluzioni di refrigerazione, sul funzionamento e sulla progettazione dei sistemi, vedere il video interattivo.
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