Duplomatic Oleodinamica

TURBOGASApplicazioni oleodinamicheper centrali elettriche TurbogasDuplomatic Oleodinamica ha maturato nelcorso degli anni una specifica esperienza nel settoredell’energia, sviluppando ed approfondendo i progettiin stretta collaborazione con i tecnici del settore, siaper applicazioni di componenti speciali che di sistemidedicati per il settore turbogas, realizzati e certificatisecondo la Direttiva 94/9CE (ATEX) per Zona 2(Categoria 3).Servocilindri regolantiAttualmente sono utilizzati per centrali da 80,160 e 250 MW. La funzione preposta è l‘azionamentodi valvole di regolazione del flusso di combustibileliquido o gassoso, quindi con compito fondamentaleAttuatori per valvole Turbogasdi garantire precisione di posizionamento e affidabilità.Per adempiere a queste esigenze, la regolazionedell’olio viene effettuata da una servovalvolaad alta dinamica con un trasduttore in chiusuradell’anello, che garantisce al sistema una precisionedi posizionamento centesimale. Si pensi che un erroredi 1 millimetro causa uno spreco di qualche MW dienergia elettrica.Cilindri on-offVengono utilizzati per l’azionamento di valvole distop del flusso di combustibile, per garantire la messain sicurezza dell’impianto; il sistema prevede un paccodi molle a tazza ed un circuito che permette lo scaricorapido dell’olio di azionamento. Il componente devegarantire la chiusura della valvola in circa 0,2÷0,3 sec,in qualsiasi condizione di emergenza ed in manieraassoluta.Servocilidro IGVLa funzione preposta di questo attuatore é lamovimentazione del sistema Inlet Guide Vanes: talesistema regola le palette del primostadio fisso del compressore diuna turbina a gas, facendoleruotare per variare le portatad’aria in ingresso nella macchinae quindi la combustione dellafiamma della caldaia. Proprietàfondamentali richieste a questoattuatore a doppio effetto,sono la rigidità e la precisione,pertanto il sistema di controlloè in anello chiuso, realizzatomediante servovalvola ad altadinamica e trasduttore diposizione.Attuatori Blow-OffLa funzione di questosistema é la movimentazionedelle valvole blow-off delleturbine a gas. Le valvole blowoffhanno lo scopo di proteggere il compressoreprincipale della turbina a gas da possibilifenomeni di pompaggio o da vibrazioni in cameradi combustione, dovuti a transitori indesiderati.Prerogativa principale di questo attuatore è quelladi poter garantire la coppia necessaria in chiusuravalvola, ma ancor più di assicurare, sempre edin qualsiasi condizione operativa, l’apertura inemergenza della valvola medesima. La funzionedei sopraccitati sistemi è inserita nel cabinato TGnel quale avvviene la regolazione della turbina equindi classificata “zona per pericolo di esplosione”,pertanto tutti gli attuatori sopra descritti sonorealizzati e certificati secondo la Direttiva ATEXper Zona 2.Centraline di potenzaL’esperienza nella progettazione e realizzazionedi impianti oleodinamici nei diversi settori energeticied industriali, ci consente la fornitura dell’insiemedell’impianto con l’utilizzo di componenti di nostracostruzione. La funzione della centralina perl’alimentazione dei servocilindri prevede l’utilizzo dicomponenti di segnalazione e di emergenza dellamassima affidabilità secondo rigorose specificheconcordate con il cliente. Duplomatic ha la possibilitàdi autocertificare l’insieme dell’impianto secondo lanormativa PED.Centrale Turbogas

GEOTERMIAEnergia all’internodella terraRenewableL’energia geotermica è contenuta sotto forma divapore all’interno della Terra. Le centrali geotermichesono quelle che tra le varie forme di energia rinnovabilepermettono le più alte potenze installate. Il rendimentoglobale delle centrali geotermiche è intorno al 10-17%,molto inferiore a quello delle centrali termoelettriche;però hanno il grosso vantaggio di utilizzare un fluidoecologico, rinnovabile, con assenza di immissioni dianidride carbonica nell’atmosfera. Nelle centrali avapore secco, il vapore viene convogliato in turbineadatte alle caratteristiche termodinamiche di pressionee temperatura del fluido.Qui avviene la trasformazione dell’energiapotenziale del fluido in energia meccanica che vienesubito trasformata in energia elettrica mediante ungeneratore collegato alla turbina stessa.. Il vaporedeve essere convogliato, controllato e dosato perpoter ottenere il massimo rendimento. Le valvoleche gestiscono i flussi di vapore sono generalmenteazionate da attuatori oleodinamici.Impianto oleodinamico per geotermiaLa peculiarità degli impianti destinati all’impiegoin ambiente geotermico consiste nella scelta deimateriali che devono resistere alle condizioniambientali particolarmente gravose per la presenzadell’idrogeno solforato.Questo comporta lo studio e la realizzazione dicomponenti “ad hoc” con impiego abbondante diacciaio inossidabile. Ricordiamo che anche i componentielettrici normalmente utilizzati negli impiantiCentrale geotermicaoleodinamici sono soggetti a rapida ossidazione; sidevono prevedere contatti dorati o sigillati in gas inerte(argon), evitare componenti con rame e sue leghe(bobine speciali per i solenoidi), privilegiare involucrinon metallici.A partire dagli anni 90 Duplomatic ha realizzato laparte di potenza e controllo oleodinamico destinatoa comandare gli attuatori delle centrali geotermicheinstallate nella zona di Larderello.In collaborazione con Ansaldo e Franco Tosi sonostati realizzati gli impianti oleodinamici per le centraligeotermiche da 20 MW e 60 MW di prima generazione.Nella progettazione degli impianti oleodinamici sonostate adottate tutte le misure di sicurezza con leridondanze necessarie per garantire la continuità diproduzione, con fermi impianto ridotti (praticamentesolo per la manutenzione programmata). Quindi tregruppi motore-pompa per avere a disposizione lariserva anche dello stand-by, doppi sistemi di tripblock turbina per garantire la messa in sicurezzadella turbina in qualsiasi condizione di fail,batteria di accumulatori per sopperire ad eventualiblack-out.

IDROELETTRICOLa forza dell’acquaRenewableDuplomatic è tradizionalmente impegnata nelsettore delle energie rinnovabili. Dopo le numeroseapplicazioni realizzate nella geotermia a partire daglianni ‘90, sono di recente installazione i sistemi per laproduzione di energia eolica e del solare termodinamico.A fianco di queste nuove tecnologie Duplomatic si èimpegnata nel settore idroelettrico per il rifacimentoo l’installazione di nuove centrali idriche.La fattiva collaborazione con la Voith Siemens HydroPower Generation, leader del settore in Italia e nelmondo, ha trovato sbocco in decine di impianti sia perturbine Pelton, che Francis e Kaplan.Centrale IdroelettricaLe centrali oleodinamiche che azionano le differentiturbine hanno una filosofia comune per quanto riguardala parte di generazione di potenza:■ due gruppi motore-pompa di cui uno di riservaall’altro■ sistema di filtraggio e condizionamento dell’olio offline■ filtro duplex sulla mandata comune delle pompe■ gruppo di accumulo sdoppiato per l’alternanzapompe e per la funzione di movimentazione rapida emessa in sicurezza in caso di mancanza alimentazioneelettrica.Si differenziano tra loro per le soluzioni adottate peril circuito di comando e per gli azionamenti.Nelle centrali Pelton viene effettuato il controllo inanello chiuso delle spine (che fungono da strozzatori) edei tegoli (che deviano parzialmente il flusso dell’acqua)con impiego di valvole proporzionali ad elettronicaintegrata.Nella turbina Francis l’acquaraggiunge la girante tramite uncondotto a chiocciola e un distributoreindirizza il flusso verso le palette dellagirante stessa. La regolazione dellaturbina avviene variando l’angolo diincidenza delle pale nel distributoree questa funzione è realizzata conservoattuatori oleodinamici controllatida valvole proporzionali.La turbina Kaplan sfrutta piccolidislivelli con portata di acquaelevate. Il liquido giunge sulla turbinaattraverso un condotto a chiocciolae un distributore fisso che imprimeall’acqua una rotazione vorticosache imprime il moto alla girante.Orientando le pale della girante siriesce ad ottimizzare la velocità dirotazione in funzione delle diverseportate tenendo un elevato rendimento (intornoal 90%). La regolazione delle pale viene effettuataoleodinamicamente con valvole proporzionalicontrollate in anello chiuso di posizione.Per tutti i tipi di turbina esiste una serie diazionamenti oleodinamici accessori con comando onoffe spesso monitorati per la gestione delle valvole amonte e a valle e per la messa in sicurezza.Sistema Oleodinamicoper turbine idroelettricheSala di controllo diuna centrale idroelettrica

SERVOSISTEMIMassima precisione di posizionamentodegli attuatoriTra le applicazioni realizzate da DuplomaticOleodinamica nel settore della produzione di energiaelettrica, sono stati sviluppati servosistemi oleodinamiciper il controllo del flusso o della pressione di vaporenelle centrali termoelettriche. Le diverse tipologie dipositivo in posizione centrale: tale zona morta vieneannullata dall’elettronica non appena viene attivato illoop di regolazione, per cui, in caso di rottura del cavodel set point o dell’alimentazione, la valvola si comportacome una normale proporzionale a centri chiusi conricoprimento positivo.Proprio la flessibilità di programmazione di questenuove valvole proporzionali ha permesso di esplorarenuove soluzioni da proporre al mercato della produzionedi energia.Il nuovo sistema consente di effettuare la taraturadirettamente in fabbrica e registrare i dati su Pc, e ilvantaggio è quello di disporre di una banca dati univocache consente in caso di manutenzione o di sostituzionedei componenti di riparametrizzare il sistema inserendogli stessi dati di guadagno, banda morta, offset, ecc.presenti sulla versione sostituita.Si possono gestire quindi con facilità lemovimentazioni on off dell’attuatore durante le fasi diemergenza o di messa in sicurezza.Valvole servocontrollate e pannello di comando oleodinamicovalvole, rigorosamente ad attuazione lineare, sonodefinite e dimensionate per garantire la massimarispondenza ai requisiti richiesti nella funzione diriduzione della pressione, di attemperamento, diby-pass. Duplomatic Oleodinamica ha sviluppato,oltre al dimensionamento dell’attuatore, anchela circuitistica per ottemperare alle sempre piùpressanti richieste di sicurezza da parte delpersonale della centrale.La parte più sofisticata dell’impianto èrappresentata dal circuito di comando degliattuatori regolanti. Per questa applicazionesono state impiegate le valvole proporzionaliDSE3G con elettronica integrata e cursoreparzializzato per controlli di posizione.È stato progettato un cursoreparticolare in grado di controllare portateestremamente basse, tali da garantire laprecisione di posizionamento richiesta.Le valvole con elettronica integratahanno un cursore con ricoprimentoPer l’elevata affidabilità richiesta in questaapplicazione si è preferito optare per una ulterioresicurezza oleodinamica. I cassetti a pilotaggiooleodinamico, oltre a realizzare il circuito dichiusura rapida, sezionano la valvola proporzionaledal circuito stesso di fail-safe. In questo modo lafunzione di sicurezza si esplicaindipendentemente dallaposizione assunta dal cursoredella valvola proporzionale.Il trasduttore diposizione può essereintegrato all’interno delcilindro oppure montatoesternamente, con possibilitàdella ridondanza del segnaleutilizzando la scheda elettronicaERM, sviluppata da DuplomaticOleodinamica. La precisione diposizionamento di questi servosistemiè decisamente elevata, dell’ordine diqualche decimo di millimetro, in lineacon quanto richiesto dall’impiego nelsettore del vapore.Servosistema per centrali termoelettriche