Vantaggi e svantaggi della pompa singola e della pompa doppia nel sistema di forni a olio termico e suggerimenti per la selezione

  1. Insistema di forno a olio termicoLa scelta della pompa influisce direttamente sull'affidabilità, la stabilità e i costi operativi del sistema. La pompa singola e la pompa doppia (di solito "una per l'uso e una per lo standby" o la progettazione in parallelo) presentano vantaggi e svantaggi. Di seguito vengono analizzati i loro vantaggi e svantaggi da più punti di vista, in modo da poter scegliere in base alle esigenze effettive:
riscaldatore elettrico industriale ad olio termico

1. Sistema a pompa singola (pompa di circolazione singola)

Vantaggi:

1. Struttura semplice e basso investimento iniziale. Il sistema a pompa singola non richiede pompe aggiuntive, valvole di controllo e circuiti di commutazione. I costi di approvvigionamento delle attrezzature, installazione delle tubazioni e sistema di controllo sono significativamente ridotti, il che è particolarmente adatto per piccole installazioni.forni a olio termicoo scenari con budget limitati.

2. Ingombro ridotto e manutenzione agevole. Il layout del sistema è compatto, riducendo lo spazio necessario per la sala pompe o per le apparecchiature; durante la manutenzione è necessario prestare attenzione a una sola pompa, con un numero ridotto di pezzi di ricambio e semplici operazioni di manutenzione, ideali per situazioni con risorse di manutenzione limitate.

3. Consumo energetico controllabile (scenario di basso carico) Se il carico del sistema è stabile e basso, la pompa singola può erogare la potenza appropriata per evitare un consumo energetico ridondante quando sono in funzione le pompe doppie (soprattutto in condizioni di carico non completo).

 

Svantaggi:

1. Bassa affidabilità e alto rischio di fermo macchina. In caso di guasto di una singola pompa (ad esempio a causa di perdite dalla tenuta meccanica, danni ai cuscinetti, sovraccarico del motore, ecc.), la circolazione dell'olio diatermico viene immediatamente interrotta, con conseguente surriscaldamento e carbonizzazione dell'olio diatermico nel forno, con conseguenti danni alle apparecchiature o rischi per la sicurezza, che compromettono seriamente la continuità produttiva.

2. Incapacità di adattarsi in modo flessibile alle fluttuazioni di carico. Quando il carico termico del sistema aumenta improvvisamente (ad esempio, quando più apparecchiature che utilizzano calore si avviano contemporaneamente), la portata e la pressione di una singola pompa potrebbero non soddisfare la domanda, con conseguente ritardo o instabilità nel controllo della temperatura.

3. La manutenzione richiede l'arresto dell'impianto, con conseguenti ripercussioni sulla produzione. Quando una singola pompa viene sottoposta a manutenzione o sostituzione, l'intero sistema di scambio termico deve essere arrestato. Per scenari di produzione continua 24 ore su 24 (come l'industria chimica e alimentare), le perdite dovute ai tempi di fermo sono ingenti.

apparecchiature per riscaldatori elettrici ad olio termico
  1. 2. Sistema a doppia pompa ("una in uso e una in standby" o progettazione parallela)Vantaggi:

    1. Elevata affidabilità, che garantisce un funzionamento continuo

    ◦ Una in funzione e una in modalità standby: in caso di guasto della pompa in funzione, la pompa di standby può essere avviata immediatamente tramite un dispositivo di commutazione automatico (ad esempio un sensore di pressione) per evitare l'arresto del sistema. È adatto a scenari con elevati requisiti di continuità (ad esempio linee di produzione petrolchimiche e farmaceutiche).

    ◦Modalità di funzionamento parallelo: il numero di pompe che possono essere accese può essere regolato in base al carico (ad esempio 1 pompa a basso carico e 2 pompe a carico elevato) e la richiesta di flusso può essere adattata in modo flessibile per garantire un controllo stabile della temperatura.

    1. Manutenzione comoda e tempi di fermo ridotti La pompa di riserva può essere ispezionata o sottoposta a manutenzione mentre è in funzione senza interrompere il sistema; anche se la pompa in funzione si guasta, di solito bastano pochi secondi o minuti per passare alla pompa di riserva, il che riduce notevolmente le perdite di produzione.

    2. Adattarsi a scenari di carico elevato e fluttuazione Quando le due pompe sono collegate in parallelo, la portata massima è il doppio di quella di una singola pompa, il che può soddisfare le esigenze di grandiforni a olio termicoo sistemi con grandi fluttuazioni del carico termico (ad esempio l'uso alternato del calore in più processi), evitando la diminuzione dell'efficienza di riscaldamento dovuta a un flusso insufficiente.

    3. Prolunga la durata della pompa La modalità standby uno in uno può far sì che le due pompe si usurino in modo uniforme ruotandole a intervalli regolari (ad esempio, cambiandole una volta alla settimana), riducendo la perdita per fatica di una singola pompa durante il funzionamento a lungo termine e riducendo la frequenza della manutenzione.

  1. Svantaggi:

    1. Un investimento iniziale elevato richiede l'acquisto di una pompa aggiuntiva, tubazioni di supporto, valvole (come valvole di ritegno, valvole di commutazione), quadri elettrici e sistemi di commutazione automatica. Il costo complessivo è superiore del 30%-50% rispetto a quello di un sistema a pompa singola, soprattutto per i sistemi di piccole dimensioni.

    2. Elevata complessità del sistema, maggiori costi di installazione e manutenzione. Il sistema a doppia pompa richiede una configurazione delle tubazioni più complessa (ad esempio, un sistema di bilanciamento parallelo), che può aumentare i punti di perdita; la logica di controllo (ad esempio, la logica di commutazione automatica, la protezione da sovraccarico) deve essere messa a punto con precisione e lo stato di entrambe le pompe deve essere monitorato attentamente durante la manutenzione, con conseguente aumento della tipologia e della quantità di pezzi di ricambio.

    3. Il consumo energetico potrebbe essere maggiore (in alcune condizioni di lavoro). Se il sistema funziona a basso carico per un lungo periodo, l'apertura simultanea delle due pompe può causare "grossi cavalli che tirano piccoli carri", l'efficienza della pompa diminuisce e il consumo energetico è superiore a quello di una singola pompa; in questo caso, è necessario ottimizzare il sistema tramite controllo di conversione di frequenza o funzionamento con una singola pompa, ma ciò comporterà un aumento dei costi aggiuntivi.

    4. L'ampio spazio richiesto richiede di riservare la posizione di installazione di due pompe e aumenta lo spazio necessario per la sala pompe o per la sala apparecchiature, il che potrebbe non essere favorevole in scenari con spazio limitato (come i progetti di ristrutturazione).

3. Suggerimenti di selezione: decisione basata sugli scenari applicativi

Scenari in cui è preferibile un sistema a pompa singola:

• Piccoloforno a olio termico(ad esempio potenza termica <500kW), carico termico stabile e produzione non continua (ad esempio apparecchiature di riscaldamento intermittenti che si avviano e si arrestano una volta al giorno).

• Scenari in cui i requisiti di affidabilità non sono elevati, è consentito l'arresto a breve termine per manutenzione e le perdite di arresto sono ridotte (ad esempio apparecchiature di laboratorio, piccoli dispositivi di riscaldamento).

• Budget strettamente limitato e il sistema dispone di misure di backup (ad esempio pompa di backup esterna temporanea).

 

Scenari in cui è preferibile il sistema a doppia pompa:

• Grandeforno a olio termico(potenza termica ≥1000kW) o linee di produzione che devono funzionare ininterrottamente per 24 ore (ad esempio reattori chimici, linee di cottura degli alimenti).

• Scenari in cui la precisione del controllo della temperatura è elevata e non sono ammesse fluttuazioni di temperatura dovute a guasti della pompa (ad esempio prodotti chimici fini, sintesi farmaceutica).

• Sistemi con grandi fluttuazioni del carico termico e frequenti regolazioni del flusso (ad esempio, più apparecchiature che utilizzano il calore vengono avviate alternativamente).

• Negli scenari in cui la manutenzione è difficile o le perdite di arresto sono elevate (ad esempio apparecchiature remote esterne, piattaforme offshore), la funzione di commutazione automatica può ridurre l'intervento manuale.

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Data di pubblicazione: 06-06-2025