Applicazione di pompe di alimentazione caldaie ad alta pressione.

1. Principali campi di applicazione

Centrali termoelettriche

Unità subcritiche: la pressione varia in genere tra 15 e 25 MPa.

Unità supercritiche/ultra-supercritiche: la pressione può raggiungere i 30-40 MPa, con temperature dell'acqua di alimentazione che raggiungono i 250-300 °C.

L'applicazione più diffusa e impegnativa. Che sia alimentato a carbone, a gas o a gasolio, qualsiasi impianto che utilizzi una turbina a vapore per la produzione di energia elettrica deve impiegare pompe di alimentazione della caldaia ad alta pressione.

Intervallo dei parametri: pressioni e temperature sono estremamente elevate e aumentano con la capacità dell'unità e i parametri.

Centrali nucleari

Nei reattori ad acqua pressurizzata, le pompe di alimentazione vengono utilizzate per rifornire d'acqua i generatori di vapore (che fungono da caldaie) e mantenere il normale funzionamento del circuito secondario. I requisiti di affidabilità e sicurezza sono estremamente rigorosi.

Grandi sistemi di caldaie industriali

Industria petrolchimica: come gli impianti di cracking dell'etilene e le raffinerie, che necessitano di vapore ad alta pressione per il cracking, la catalisi e il riscaldamento.

Industria metallurgica: fornisce vapore motore e di riscaldamento per altiforni e linee di produzione di laminazione dell'acciaio.

Industria cartaria, tessile e farmaceutica: richiedono una fornitura stabile di vapore ad alta pressione come fonte di calore di processo e per l'energia.

Propulsione marina

Le pompe di alimentazione delle caldaie ad alta pressione sono necessarie per i sistemi di propulsione delle turbine a vapore delle grandi navi (ad esempio, portaerei, grandi navi portacontainer).

2. Ambiente operativo e caratteristiche tecniche

Le pompe di alimentazione delle caldaie ad alta pressione operano in condizioni estremamente difficili:

Alta temperatura: l'acqua di aspirazione è acqua satura proveniente dal degasatore, con temperature che raggiungono i 150-180 °C. Il corpo della pompa deve resistere all'espansione termica e agli shock termici.

Alta pressione: la pressione di mandata è estremamente elevata e richiede un'eccezionale resistenza meccanica da parte del corpo della pompa, dell'albero e dei componenti di tenuta.

Alta velocità: le moderne pompe di alimentazione di grandi dimensioni sono in genere pompe centrifughe multistadio azionate da turbine a vapore o azionamenti a frequenza variabile, con velocità che raggiungono i 5.000-8.000 giri/min o anche superiori per ridurre le dimensioni della pompa e il numero di stadi.

Resistenza alla cavitazione: l'aspirazione della pompa riceve acqua satura, rendendola altamente suscettibile alla cavitazione. Pertanto, la prevalenza netta di aspirazione positiva richiesta dalla pompa deve essere molto bassa, rendendo spesso necessaria una pompa booster per fornire una prevalenza di aspirazione sufficiente.

3. Riepilogo

In conclusione, una pompa di alimentazione per caldaie ad alta pressione non è una pompa qualunque. È un prodotto ad alta tecnologia che integra tecnologie all'avanguardia provenienti da vari settori, tra cui la fluidodinamica, la scienza dei materiali, l'ingegneria meccanica e il controllo automatico. La sua applicazione è direttamente cruciale per il funzionamento sicuro, efficiente e stabile di settori vitali come l'energia, la produzione di energia e l'industria pesante.

Il suo sviluppo procede di pari passo con la tendenza della tecnologia di generazione di energia verso parametri più elevati, maggiore capacità e maggiore efficienza. È un indicatore chiave della capacità di una nazione nella produzione di apparecchiature di grandi dimensioni.