Pressione di esercizio e pressione di progetto negli alloggiamenti dei filtri industriali

Nel processo di ricerca e selezione del filtro, la "pressione di esercizio" e la "pressione di progetto" sulla targhetta e sulla tabella dei parametri vengono spesso confuse e addirittura considerate lo stesso concetto: questo è un grave malinteso cognitivo! La differenza tra i due è direttamente correlata alla sicurezza della produzione e ai costi di approvvigionamento.

Pressione di esercizio: si riferisce alla pressione effettiva che il filtro sopporta internamente per lungo tempo in condizioni di funzionamento normali e continue. Pressione di progetto: si riferisce al limite massimo di pressione che l'involucro del filtro e i suoi componenti portanti la pressione possono sopportare in sicurezza durante la progettazione e la produzione, fungendo da confine di sicurezza dell'apparecchiatura. La pressione di progetto è il limite superiore di sicurezza per la progettazione del filtro, mentre la pressione di esercizio è la pressione in tempo reale durante il funzionamento effettivo. Pertanto, la pressione di progetto deve essere superiore alla pressione di esercizio (compresi tutti i possibili valori di picco delle fluttuazioni di pressione).

Ad esempio: sul manometro del filtro, 0,8 MPa, che la lancetta indica costantemente, è la pressione effettiva che l'apparecchio sopporta durante il funzionamento quotidiano: questa è la pressione di esercizio. 1 MPa all'estremità destra della scala del manometro, contrassegnato come limite superiore, corrisponde alla pressione di progetto (limite di sicurezza) che l'alloggiamento del filtro può sopportare.

Nel funzionamento quotidiano, è necessario mantenere l'ago entro l'intervallo della pressione operativa di circa 0,8 MPa per lunghi periodi ed evitare di lasciarlo costantemente avvicinare alla linea rossa della pressione di progetto di 1 MPa. Tuttavia, questo limite superiore di 1 MPa esiste per gestire occasionali picchi di pressione transitori nel sistema, garantendo che l'apparecchiatura rimanga sicura in tali circostanze.

Nel processo di progettazione di Alloggiamenti per filtri industriali, gli ingegneri solitamente riservano un certo margine di sicurezza in base alla pressione di esercizio. Nella pratica ingegneristica, questo fattore di sicurezza varia comunemente da 1,25 a 1,5. Il valore specifico sarà determinato in modo completo in base alle condizioni operative, alle specifiche di progettazione e alle proprietà dei materiali. Pertanto, la pressione di progetto non è semplicemente equivalente alla pressione di esercizio. Si tratta invece di un limite superiore di sicurezza determinato considerando pienamente fattori quali fluttuazioni di pressione, effetti della temperatura, fatica del materiale e tolleranza alla corrosione. Equivale ad una "zona cuscinetto" o "garanzia di sicurezza" riservata al funzionamento delle apparecchiature.

Perché la pressione progettuale è un must?

1. Colpo d'ariete (fluttuazione della pressione)

L'avvio/arresto improvviso delle pompe dell'acqua o la chiusura rapida delle valvole genereranno un picco di pressione istantaneo nella tubazione, che potrebbe essere molto superiore alla normale pressione di esercizio. Senza il margine di sicurezza fornito dalla pressione di progetto, l'involucro del filtro potrebbe rompersi direttamente a causa di questa "onda d'urto".

Pertanto, la resistenza strutturale dell'involucro del filtro è particolarmente critica nei sistemi ad alta pressione o in quelli con frequenti cicli di avvio/arresto. Ad esempio, misure di progettazione come la struttura rinforzata in un unico pezzo Alloggiamenti per filtri PPH o alloggiamenti per filtri PVDF e le parti portanti chiave ispessite possono ridurre efficacemente il rischio di deformazione strutturale in condizioni di sovrapressione transitoria.

2. Malfunzionamento o utilizzo errato dello strumento

Se la valvola di regolazione della pressione a monte o il regolatore della pressione di uscita della pompa non funzionano correttamente, provocando un aumento continuo della pressione del sistema, la pressione di progetto fungerà da "freno" finale per garantire che l'apparecchiatura possa resistere alla sovrapressione finché la valvola di sicurezza non si solleva per rilasciare la pressione.

3. Aumento della pressione causato dall'aumento della temperatura

In un sistema chiuso, l'espansione del liquido dovuta all'aumento della temperatura porterà ad un forte aumento della pressione. La pressione di progetto deve essere in grado di sopportare tali potenziali effetti di pressione indotti dalla temperatura.

Allora come selezionare correttamente la pressione di progetto di un filtro?

1. Verificare la "pressione di progetto" del filtro: assicurarsi che la pressione di progetto del filtro selezionato sia ≥ alla massima pressione possibile.

2. Determinare la "pressione di esercizio": controllare la pressione di esercizio normale e stabile del flusso di processo in MPa: questo è il punto di partenza per la selezione del filtro.

3. Valutare la "pressione massima possibile": considerare scenari estremi come il suddetto colpo d'ariete e il malfunzionamento dello strumento e stimare la pressione istantanea massima che può verificarsi nel sistema.

Nei progetti pratici, quando la pressione di esercizio del sistema è compresa tra 0,6 e 1,0 MPa, la pressione di progetto dei filtri in acciaio inossidabile è solitamente impostata a 10 bar (tipo standard) o 13 bar (tipo rinforzato). Questa gamma di design può coprire efficacemente colpi d'ariete, cicli di avvio-arresto della pompa e picchi di pressione istantanei. Non è necessario perseguire ciecamente una maggiore pressione progettuale, evitando così inutili aumenti dei costi. Per le applicazioni comuni è possibile fare riferimento al nostro standard Stainless Steel Filter Housing con pressione di progetto di 10 bar.

La pressione di esercizio e la pressione di progetto sono come il “gentile promemoria” e la “ferma linea di sicurezza” di un filtro. Uno ci spiega come garantire un funzionamento quotidiano regolare, mentre l'altro ci insegna come proteggerci da rischi imprevisti. Quando selezioni un filtro, sviluppa una buona abitudine: non limitarti a chiedere “Qual è la sua pressione di esercizio?” ma chiediti anche con fermezza “Qual è la sua pressione progettuale?”