Circuito Acqua A 50°, Da Mantenere Stabile (+/- 5°)... - riunite 2 discussioni sul medesimo argomento

[bratto]

Ciao a tutti,

la prima cosa che voglio dire è COMPLIMENTI PER LA DISPONIBILITA' che dimostrate anche verso i nuovi... non è una leccata per aver più possibili consensi, ieri ero entrato nel forum Automazione e son rimasto stupito proprio bel vedere i tanti riscontri.

Vengo a me, spiegando subito l'applicazione.

Devo raffreddare un olio di un riduttore (tramite scambiatore acqua/olio) e allo stesso tempo una tenuta rotante in quanto lavora con prodotto ad elevata temperatura.

In questo momento sto utilizzando acqua a perdere; prelevo acqua di rete, il consumo è sui 5 l/1'.

Siccome anche la tenuta è "barrierata" (in pratica l'acqua non va per caduta ma tramite un'apposita camera) e potrei far ricircolare l'acua almeno 3-4 volte prima che la stessa non sia più impiegabile per lo scambio termico, pensavo ad un impiantino SEMPLICE E ECONOMICO (quindi NO a frigoriferi) per ridurre le spreco.

La mia idea di massima sarebbe quella di:

1) Applicare un'elettro-pompa, un piccolo serbatoio (sui 15 l) e chiudere il circuito

2) Applicare un rilevatore di temperatura e quando la stessa supera un certo valore (diciamo 50°C) l'acqua dell'impiantino verrebbe reintegrata con altra di rete (fresca).

In questo modo ridurrei ad almeno 1/3 il consumo di acqua.

Ora vi chiedo, all'atto pratico che componenti dovrei usare?

Dove trovo una pompa così piccola? Ho pensato ad una pompa per caldaia (abitazione), ma non ho trovato info...

Per lo scarico pensaco ad una elettrovalvola che comandava un rubinetto pneumatico (per avere garanzie di buon funzionamento nel lungo periodo e perchè l'aria compressa è a mia disposizione)... ma per rilevare la temperatura e comandare l'elettrovalvola, cosa uso? Di economico, intendo...

GRAZIE in anticipo e resto (ovviamente) a disposizione per eventuali chiarimenti. Ciao

[madak]

Ci sono i cosidetti chiller,in pratica dei reffrigeratori composti da pompa-compressore-radiatore e ventilatore,lavorano a circuito chiuso e consentono di tenere una temperatura preimpostata.Vengono utilizzati in moltissime applicazioni,compreso il raffreddamento di presse idrauliche,per stampaggio plastiche ecc.

Vengono costruiti in molte dimensioni(leggi frigocalorie).Oppure dei scambiatori di calore,composti solo da pompa-radiatore-ventilatore senza compressore frigo,che ritengo + adatta al tuo uso,risparmiando qualche Kw.Bisognerebbe conoscere le esigenze del tuo macchinario,e se limitate lo potresti fare da te,ho visto su di una saldatrice ad induzione un fai da te,usando un radiatore di un'auto e un ventilatore elettrico e una pompa da 2atm.

[bratto]

Grazie per la risposta MadaK,

però in questo momento ho bisogno di una cosa più semplice/economica.

L'attuale consumo è di circa 5 l/1' e se riuscissi a far ricircolare quest'acqua 3-4 volte prima di scaricarla (per mettere nel circuito acqua fresca) sarebbe già un ottimo risultato.

Devo capire che pompa impiegare (ho provato a guardare le pompe di refrigerazione delle Macchine Utensili ma sono impiegate in serbatoi aperti )... mi serve una pompa che muova 5-10 l/1' di acqua e che sia molto affidabile nel tempo (lasciamo perdere quindi quella per acquari... ..che comunque ho cercato)...

Insomma, sono in alto mare...............

[bratto]

Ciao, dovrei mantenere la temperatura dell'acqua di un circuito chiuso tra i 45 e i 55°C in un ambiente di 70°.

Ho a disposizione acqua di rete sui 20°C.

Vorrei innestare l'acqua fredda di rete al circuito chiuso e creare uno scarico costante di acqua del circuito in modo riuscire a mantenere la temperatura nel rage di cui sopra.

Che cosa mi consigliate di istallare?

[Babydriver]

Ciao Bratto, posso chiederti il perchè scarti a priori sistemi nati per quello scopo?

Senza voler insegnare niente a nessuno, provo a darti il mio punto di vista:

1) per il sistema autocostruito hai certamente un costo iniziale inferiore, fossi in te proverei a fare un conto, anche approssimato, di quanto costa l'acqua che consumi (è vero che ne riduci il consumo, ma una volta ridotto perchè non eliminarlo?) e vedere in quanto tempo copre la differenza di prezzo (tenuto conto anche dei consumi elettrici);

2) l'affidabilità: da quanto ho capito stai raffreddando un'applicazione importante, con l'autocostruito te la devi vedere te l'affidabilità, mentre acquistandolo già fatto ti basta collegarlo e il gioco è fatto;

3) norme: non so che riduttore devi raffreddare, comunque penso tu abbia bisogno di qualche pezzo di carta che indica la realizzazione a regola d'arte: acquistandolo puoi pretenderlo, costruendolo tu ti devi attrezzare anche per quello; se l'applicazione non fosse per la saldatrice sotto casa, scarterei a priori radiatori di auto et similia (senza nulla togliere alla creatività e all'intraprendenza di chi li usa!)

Tornando al punto 1, facciamo due moltiplicazioni:

consideriamo che riesci a ridurre il consumo da 5 l/min ad 1/3 (ipotesi tutta da verificare), consumi 5/3 di litro al minuto:

se il tuo impianto lavora 8 ore al giorno per 300 giorni consumi 300 giorni*8 ore* 60 minuti* 5/3 litri = 240.000 litri, al costo di 1.4 €/metro^3 (dato per acqua ad usi civili), sono 240€ all'anno; lascio a te i calcoli se l'impianto lavora di più.

Questo è il mio personalissimo parere, sono comunque disponibile a critiche e obiezioni!

Ciao!

[dotting]

Cosa intendi per ambiente a 70°C?

[omaccio]

Io invece non ho capito questo:

Vorrei innestare l'acqua fredda di rete al circuito chiuso e creare uno scarico costante di acqua del circuito in modo

riuscire a mantenere la temperatura nel rage di cui sopra

??? spiegati meglio!

[daniel8100]

si infatti non e' molto chiaro .

[bratto]

Chiedo scusa per avervi fatto leggere il mio scritto senza esser riuscito a spiegarmi!

Allora, ci riprovo:

-) Immaginate di avere un circuito chiuso di acqua, tenuto in movimento da una pompa.

-) Questo circuito deve lavorare ad una temperatura tra i 45 e i 55°C (circa) ma la temperatura ambiente è di 70° e pertanto (senza opportune correzioni) nel giro di poco tempo l'acqua andrà oltre la soglia di temperatura massima accettabile.

-) Abbiamo a disposizione acqua a 20°C da poter integrare al circuito per raffreddarlo e mantenerlo nel range 45-55° (concentriamoci solo su questo, non pensiamo ad altri tipi di raffreddamento).

Ovviamente per fare entrare l'acqua fredda nel circuito chiuso, dovrò scaricare acqua calda fino a ottenere una temperatura nel range di esercizio.

E qui sta la mia domanda: cosa uso per scaricare il corretto quantitativo d'acqua calda (per farne entrare di fredda) per poter mantenere una temperatura 45-55°C nel circuito?

Ovviamente ho smplificato lapplicazione per cercare di concentrare il problema sulla domanda (non riuscendoci, almeno fino ad ora )...

Spero di esser stato chiaro.

[Adelino Rossi]

se l'ambiente è a 70° significa che è un ambiente chiuso.

si porta il circuito dell'acqua a continuare all'esterno dell'ambiente caldo e la si raffredda con uno scambiatore.

è un sistema normalmente impiegato per i circuiti di refrigerazione dell'olio di lubrificazione.

Immaginate di avere un circuito chiuso di acqua, tenuto in movimento da una pompa.

in un ambiente di 70°.

la pompa lavora nell'ambiente chiuso a 70°???

[omaccio]

rispondendo così a come hai posto la domanda basterebbero una termostatica deviatrice ed un sistema di rentigro automatico di impianto: la deviatrice termostatica comincia ad aprire o meglio devia raggiunta la temperatura xx verso lo scarico ed il sistema di reintegro automatico riporta in pressione il circuito prelevando acqua dalla rete. Certo ai fini del risparmio di H2O siamo lontani ma se guardiamo a quest'ultimo dobbiamo pensare ad un circuito con un semplice dissipatore e termostato.

PS tutto ciò pensando ad un circuito a vaso chiuso in pressione, se il circuito dovesse essere a vaso aperto: termostatica e vaso di espansione con galleggiante!!!

Modificato: 17 novembre 2009 da omaccio

[bratto]

X Adelino: come scritto, ho voluto semplificare l'applicazione per concentrare la domanda sul come scaricare l'acqua calda.

rispondendo così a come hai posto la domanda basterebbero una termostatica deviatrice ed un sistema di rentigro automatico di impianto: la deviatrice termostatica comincia ad aprire o meglio devia raggiunta la temperatura xx verso lo scarico ed il sistema di reintegro automatico riporta in pressione il circuito prelevando acqua dalla rete. .....

Ok Omaccio, questa sarebbe la strada buona... ma che tipo di "termostatica deviatrice" posso montare? Marca/modello...?

[bratto]

Intanto grazie per la dettagliata risposta BabyDriver (azz, anche tu con i Nick non scherzi, èh?! ).

Vendo a risponderti perchè non posso/voglio considerare un cooler:

1) Nel mio macchinario non ci sta

2) Il costo del componente non mi verrebbe riconosciuto dal Mercato

3) L'acqua impiegata è quasi sempre acqua di pozzo, quindi il suo costo è assai inferiore

4) Proprio per il punto 3, devo realizzare una cosa economica (già la pompa di ricircolo consuma corrente...)

[Babydriver]

Perfetto, viste le tue esigenze non conviene un sistema di raffreddamento a circuito chiuso, che consumerebbe certo più energia;

per la pompa non so aiutarti, comunque tienici aggiornati sui tuoi risultati!

[franco67]

prova a cercare una valvola termostatica caleffi...

[SimoneBaldini]

Dipende dalla quantità d'acqua in gioco. Un conto è 1mc/h e un altro 100mc/h. Poi che grado di precisione vuoi che ci sia, cosa devi controllare, la temperatura ambiente a 70°C oppure l'acqua a punto fisso a 50°C.

A grandi linee io opterei per un controllo elettronico PID, con valvola 2vie per lo scarico (modulante) e reintegro diretto da rete. Se devi controllare la temperature dell'acqua, sonda subito dopo l'ingresso del reintegro a punto fisso che mi comanda la 2vie modulante, diverso se devi controllare la teperatura ambiente.

Per marche e modelli, SIEMENS, JhonsonControl tanto per cirarne alcune.

Modificato: 17 novembre 2009 da SimoneBaldini

[bratto]

Mi spiace non riuscire ad esser chiaro... con la tastiera mi è difficile!

X Simone, rispondo per punti:

1) Sto parlando di un circuito che movimenta circa 10 l/1' (quindi poca roba)

2) Devo mantenere stabile (tra i 45 e i 55°... ma ok anche 40-55) la temperatura dall'acqua del circuito

3) Lo so che messa così sembra stupido, ma volevo semplificare la problematica.

Visto però che non sto semplificando nulla, vi spiego meglio il tutto.

Ora come ora, raffreddo l'olio di un riduttore meccanico (dotato di pompa olio) con acqua di rete e uno scambiatore acqua/olio.

L'acqua di rete subisce un "delta T" di circa 7-12 ° (dipende da alcune variabili) e viene, attualemte, scaricata a terra.

Volevo evitare di scaricarla al primo passaggio (visto che consente ancora buone potenzialità didissipazione termica in quanto l'olio del riduttore può arrivare anche a 70°) e quindi pensavo ad un IMPIANTO CHIUSO.

Non potendo installare chiller di alcun tipo (costo, posizionamento, complicazioni), pensavo di mantenere il circuito chiuso alla temperatura di 45-55° scaricando acqua calda e reintegrandola con della fredda.

Il problema è (per me ) capire cosa utilizzare per avere uno scarico ABBASTANZA COSTANTE di acqua calda per permettere l'ingresso di altrettana acqua fredda per tenere le temperature richieste.

Modificato: 17 novembre 2009 da bratto

[bratto]

Perfetto, viste le tue esigenze non conviene un sistema di raffreddamento a circuito chiuso, che consumerebbe certo più energia;

Beh, se quello che dici è corretto credo che la cosa finisca qua....

[Babydriver]

oops, volevo dire acquistando un sistema completo gia fatto, ho corretto la frase e non l'ho riletta....

per recuperare ho visto un po di circolatori che potrebbero fare al tuo caso, quelli utilizzati per le caldaie, ma hanno tutti una portata di migliaia di litri all'ora, circa 16 litri al minuto, quindi ti chiedo, hai stabilito una portata che ti andrebbe bene?

se tu avessi idea della portata attuale, della temperatura in ingresso e in uscita faremo dei calcoli mooolto più precisi

Modificato: 18 novembre 2009 da Babydriver

[FabrizioVA]

Non e' che l'applicazione sia chiarissima ma :

normalmente i riduttori possono lavorare anche fino a circa 70 gradi C, quindi spesso anche in assenza di impianto di lubrificazione e raffreddamento olio esterno (basta lo sbattimento e la dissipazione naturale).

Se avessi una tenuta che lavora vicina a parti a temperatura piu' alta (ma quant'e' quella effettiva ?) potresti usare guarnizioni in Viton che possono lavorare oltre i 100 gradi (ammesso che poi le altri parti meccaniche possano lavorare a questi valori).

Invece che acqua non potresti usare lo stesso olio del riduttore ?

Spesso si caletta una piccola pompa ad ingranaggi su una sporgenza d'albero veloce, con uno scambiatore di calore olio-aria e un termostato che comandi il ventilatore sullo scambiatore avresti risolto in modo semplice e ben fatto, un piccolo circuito chiuso insomma. Se vai a vedere i cataloghi di aziende come Emmegi, Sesino, Flovex trovi scambiatori che fanno al caso, credo che alcuni possano montare la pompa di circolazione in asse con l'albero del ventilatore che quindi realizzerebbe un'unita' completamente indipendente, solo da allacciare coi due tubi ed il cavo di alimentazione.

Non so se nel tuo caso sia cosi' ma la tua acqua va a raffreddare una cavita' su cui delle guarnizioni fanno tenuta su un albero, se dall'altra parte c'e' l'interno carcassa del riduttore in caso di danno alla tenuta avresti l'olio inquinato dall'acqua .....

[omaccio]

Non per essere pignolo ma hai già presentato il problema in un altro post e ti hanno già risposto lì. Purtroppo le risposte di quella discussione e di questa sono lontane da una soluzione economica e reale del problema ma questo solo per un tuo grosso errore: quello di non essere stato chiaro fin dall'inizio.

Il tuo problema così come ora lo hai esposto è solo dovuto alla bassa capacità di scambio termico dello scambiatore. il tutto si risolve se aumenti la superficie scambiante dello scambiatore, abbassando la portata di H2O avrai sicuramente un salto termico maggiore ed uno spreco di acqua minore

Saluti Luca

Modificato: 18 novembre 2009 da omaccio

[bratto]

X Fabrizio/Babydriver: no, ho scritto tutto nel primo post... l'acqua serve a raffreddare l'olio del riduttore... c'è già uno scambiatore... ora usoi 5 l/1' e l'acqua prende circa 8° nello scambio termico...

[bratto]

Omaccio, ho fatto lo stesso pot in un'altra sezione solo perchè può rientrare nel loro campo... e le risposte sono state insoddisfacenti pure lì (non è una critica ma una semplice constatazione).

Non sono chiaro? Boh, mi spiace che non riesco a spiegarmi... io la vedo semplice: voglio gestire un circuito chiuso a una certa temperatura, mantenendola entro certi valori tramite compensazione di acqua fredda su scarico di acqua calda.

Poi se anzichè lavorare su questa mia domanda mi si voglion presentare soluzioni completamente diverse (che non posso applicare), allora non so cosa dire.

Mi spiace sembrare maleducato con questa mia risposta e chiedo scusa in anticipo.

Bruno

[omaccio]

nessuno afferma che sei maleducato, si afferma solamente che non servono due post per il medesimo argomento.

Poi chiarisci una volta per tutte:

voglio gestire un circuito chiuso a una certa temperatura

un circuito chiuso o aperto?

Se è chiuso ti servono due scambiatori: uno lato olio(olio/acqua che già hai ma è sottodimensionato), uno lato acqua(acqua/aria)che non hai e che vorresti crearti aprendo il circuito.

A mio parere di economico c'è poco in quanto aprendo il circuito con una termostatica(investimento iniziale relativamente basso qualche centinaia di euro tra temostatica ed impianto)consumi elettricità ed usuri la pompa del pozzo; al contrario se lasci il circuito chiuso devi mettere uno scambiatore acqua-aria ed un circolatore..il che ecomizzando al massimo sali comunque di prezzo...a te la scelta!

[Livio Orsini]

Sfortunatamente a nessun moderatore è capitato di notare lidentico argomento delle due discussioni.

Ora le ho riunite, anche se la discussione risultante è un poco confusa .

Questi sono i risultati di quando non si rispetta il regolamento. Il regolamento vieta la pratica di aprire più discussioni sul medesimo argomento proprio per evitare confusioni e disguidi.