Nel campo dell’evaporazione industriale, le incrostazioni e le incrostazioni presentano sfide persistenti che possono ostacolare in modo significativo l’efficienza e la longevità del sistema. Gli evaporatori a ricompressione meccanica del vapore (MVR), rinomati per la loro efficienza energetica, non sono immuni da questi problemi. Tuttavia, una combinazione di strategie preventive e misure proattive può mitigare questi rischi, garantendo prestazioni ottimali e riducendo i costi operativi.

Comprendere incrostazioni e incrostazioni
Per incrostazione si intende l'accumulo di materiali indesiderati, come sali, composti organici o solidi sospesi, sulle superfici interne degli scambiatori di calore e degli evaporatori. Le incrostazioni, un tipo specifico di incrostazioni, si verificano quando i minerali disciolti, principalmente calcio, magnesio e silice, precipitano dalla soluzione a causa di variazioni di temperatura o pressione, formando depositi duri sulle superfici di trasferimento del calore.

In un Evaporatore MVR , il processo di compressione del vapore aumenta la concentrazione di soluti nel flusso di alimentazione, che a sua volta aumenta il rischio di incrostazioni. Se non controllati, questi depositi possono ostacolare gravemente il trasferimento di calore, riducendo l’efficienza dell’evaporatore, aumentando le richieste di manutenzione e persino portando a guasti catastrofici in casi estremi.

Prevenzione attraverso una corretta progettazione e funzionamento
Una delle principali linee di difesa contro incrostazioni e incrostazioni negli evaporatori MVR risiede nei parametri di progettazione e funzionamento. L'implementazione dei materiali e dei controlli tecnici giusti può ridurre drasticamente il rischio di incrostazioni.

Selezione dei materiali
La scelta dei materiali con proprietà antivegetative per le superfici degli scambiatori di calore è un passaggio fondamentale. L'acciaio inossidabile, il titanio e varie leghe specializzate vengono spesso utilizzati perché resistono alla corrosione e alla formazione di incrostazioni, migliorando la durata del sistema.

Pretrattamento dell'alimentazione
Un adeguato pretrattamento dell'acqua di alimentazione è un aspetto essenziale del controllo delle incrostazioni. Ciò comporta in genere la rimozione di solidi sospesi, materia organica e ioni che causano durezza (calcio e magnesio) attraverso filtrazione, addolcimento o osmosi inversa. Garantendo che il mangime sia esente da particelle e precursori di incrostazioni, la probabilità di incrostazioni e incrostazioni viene notevolmente ridotta.

Condizioni operative ottimali
Il mantenimento di condizioni ottimali di temperatura e pressione è fondamentale per ridurre al minimo il rischio di incrostazioni. Nei sistemi MVR, il processo di compressione può aumentare la temperatura del vapore, che potrebbe innescare la precipitazione se la concentrazione del soluto supera la soglia di solubilità. Controllando i fattori di concentrazione e assicurando che il sistema operi entro soglie di sicurezza, l'inizio delle incrostazioni può essere ritardato o prevenuto.

Trattamento chimico
Oltre ai controlli meccanici, spesso vengono impiegati trattamenti chimici per inibire la formazione di incrostazioni e incrostazioni. Nell'acqua di alimentazione vengono comunemente dosati prodotti chimici antincrostanti, che impediscono la cristallizzazione dei sali. Queste sostanze chimiche si legano agli ioni incrostanti, mantenendoli in soluzione e prevenendo la deposizione sulle superfici di trasferimento del calore. Per le incrostazioni dovute a composti organici o biofilm, è possibile aggiungere biocidi e disperdenti per interrompere l'accumulo e migliorare la pulizia del sistema.

La scelta del trattamento chimico dipende dalla natura specifica delle incrostazioni presenti nell'impianto. Sono necessari controlli e aggiustamenti regolari per garantire che venga applicato il dosaggio corretto, evitando i rischi di trattamento eccessivo o insufficiente.

Pulizia e manutenzione periodica
Nonostante tutte le misure preventive, nel tempo un certo grado di incrostazione è inevitabile. Pertanto, per mantenere l’efficienza del sistema è necessaria una pulizia periodica delle superfici dello scambiatore di calore. Vengono utilizzate sia tecniche di pulizia meccanica che chimica, con la prima che in genere prevede metodi come la spazzolatura o getti d'acqua ad alta pressione per rimuovere i depositi sciolti. La pulizia chimica, invece, prevede la circolazione di detergenti attraverso il sistema per sciogliere le incrostazioni e le incrostazioni più ostinate.

Il programma di pulizia dipende dalla gravità delle incrostazioni, che viene spesso valutata attraverso il monitoraggio regolare dei parametri chiave del sistema come le perdite di carico e l'efficienza del trasferimento di calore. Nella maggior parte dei casi, una manutenzione e una pulizia tempestive possono ripristinare le prestazioni dell’evaporatore a livelli quasi originali.

Monitoraggio e controllo in tempo reale
Il monitoraggio in tempo reale svolge un ruolo fondamentale nel controllo delle incrostazioni e delle incrostazioni. Sensori avanzati e sistemi di monitoraggio sono in grado di rilevare variazioni di pressione, temperatura e portata, fornendo avvisi tempestivi di potenziali incrostazioni. Inoltre, il monitoraggio continuo della qualità dell'acqua di alimentazione garantisce che i precursori delle incrostazioni rientrino entro limiti accettabili.

I sistemi di controllo automatizzato possono regolare i parametri operativi in ​​modo dinamico, garantendo che l'evaporatore rimanga nelle condizioni operative ottimali. Ad esempio, la regolazione della velocità di ricircolo o la modifica del rapporto di compressione del vapore possono aiutare a gestire i livelli di concentrazione e prevenire le incrostazioni prima che si verifichino.

Incrostazioni e incrostazioni negli evaporatori MVR rappresentano sfide formidabili, ma con la giusta combinazione di progettazione, trattamento chimico, manutenzione regolare e monitoraggio in tempo reale, questi problemi possono essere gestiti in modo efficace. Adottando un approccio olistico che enfatizza la prevenzione piuttosto che la correzione, le industrie possono massimizzare la durata e l'efficienza dei loro sistemi di evaporazione, garantendo un funzionamento affidabile e conveniente a lungo termine.