Misurazione del flusso di vapore: una leva fondamentale per ridurre i costi energetici industriali

Nell'industria, il vapore è un'energia essenziale ma spesso mal gestita. È utilizzato in numerosi processi critici e rappresenta una parte significativa del consumo energetico complessivo dei siti industriali.
Di fronte al costante aumento dei costi energetici, gli industriali devono identificare leve concrete per migliorare la loro efficienza energetica e ridurre le spese operative, senza compromettere la qualità o la continuità della produzione.

In questo contesto, la misurazione della portata di vapore si impone oggi come uno strumento strategico. Essa consente non solo di controllare meglio i processi, ma anche di rendere più sicuri gli impianti, di oggettivare i consumi reali e di rivelare perdite fino ad allora invisibili. Costituisce quindi una base indispensabile per qualsiasi approccio di ottimizzazione energetica.


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Il vapore: un'energia fondamentale ma complessa da controllare

Nube di vapore in movimento che illustra il comportamento diffuso e difficile da controllare dell'energia del vapore in ambiente industriale.

Ilvapore occupa un posto di rilievo nell'industria moderna. Viene utilizzato come vettore energetico per diverse applicazioni, in particolare per il riscaldamento, l'essiccazione, la cottura, la sterilizzazione, la pulizia, l'umidificazione o anche come fonte di forza motrice in alcuni processi industriali.

I sistemi a vapore rappresentano circa il 30% del consumo energetico complessivo nell'industria manifatturiera mondiale. Questa quota elevata dimostra la dipendenza dei processi industriali dal vapore come fonte energetica termica fondamentale.

In settori quali l'agroalimentare, la chimica, la farmaceutica, il tessile o la produzione di energia, il vapore viene utilizzato sia per funzioni di trasformazione termica che per operazioni di controllo qualità. La sua capacità di trasferire efficacemente il calore durante la condensazione lo rende un fluido particolarmente adatto ai processi che richiedono variazioni di temperatura precise e rapide.

Densa rete di tubazioni del vapore isolate con valvole manuali e dispositivi di controllo in un impianto industriale"

Tuttavia, questa versatilità comporta una grande complessità operativa:

  • Le reti di vapore coprono vaste aree nei siti industriali, con complesse reti di distribuzione che servono più officine e attrezzature.
  • Il vapore, prodotto dalle caldaie e distribuito sotto pressione, è soggetto a perdite termiche, variazioni di pressione e rapide trasformazioni fisiche che rendono difficile il suo controllo senza una strumentazione precisa.
  • Le diverse applicazioni richiedono temperature e pressioni specifiche, il che aggiunge un ulteriore livello di complessità al funzionamento affidabile di una rete di vapore.

Questa configurazione multiuso implica che il rilevamento di perdite, consumi eccessivi o derive energetiche sia particolarmente difficile senza strumenti di misurazione adeguati. Senza strumentazione affidabile, gli industriali non dispongono di una visibilità sufficiente sulle prestazioni della loro rete di vapore, il che compromette l'identificazione delle opportunità di ottimizzazione e il controllo dei costi associati.


Esplosione dei costi energetici: una sfida importante per l'industria

Condutture industriali per gas naturale con segnaletica gialla e frecce direzionali su un impianto energetico esterno

Dadiversi anni, il costo di produzione del vapore industriale è aumentato notevolmente.

Questo aumento è dovuto all'incremento di circa il 150% dei prezzi del gas tra il 2019 e il 2022, combustibile ampiamente utilizzato per la produzione di vapore industriale.

Si inserisce in un contesto caratterizzato da forti tensioni geopolitiche e da una volatilità duratura dei mercati energetici, che influisce anche sui prezzi del gasolio e degli altri combustibili utilizzati nelle caldaie industriali.

Questi sviluppi hanno un impatto diretto sui costi di produzione e sulla competitività delle imprese industriali, in particolare nei settori ad alto consumo di energia termica. In questo contesto, il controllo del consumo di vapore non è più solo una questione di prestazioni tecniche o di ottimizzazione dei processi, ma diventa una sfida economica prioritaria per la sostenibilità e la redditività delle attività industriali.


Perché la misurazione della portata del vapore è una leva strategica per l'industria?

Tecnico industriale che ispeziona una perdita di vapore su una tubazione esterna utilizzando un tablet durante un controllo di manutenzione.

Ridurre le perdite e i costi nascosti

Senza misurazioni affidabili, una parte significativa del vapore prodotto può andare sprecata senza essere rilevata. Perdite nella rete, scaricatori difettosi o presenza eccessiva di condensa generano perdite spesso invisibili ma finanziariamente significative.

La misurazione della portata del vapore consente di identificare con precisione tali scostamenti, individuare le aree di spreco e quantificare oggettivamente i potenziali risparmi associati ad azioni correttive mirate.

Operatore in ambiente industriale che regola una macchina di produzione automatizzata per garantire la stabilità e la precisione del processo

Stabilizzare i processi e migliorare la qualità

Una portata di vapore non correttamente controllata provoca variazioni di temperatura e pressione all'interno dei processi. Queste instabilità possono influire sulla qualità dei prodotti finiti, generare scarti e ridurre la produttività complessiva degli impianti.

Una misurazione in tempo reale consente di regolare l'alimentazione del vapore in base alle effettive esigenze del processo. Contribuisce così a una maggiore regolarità della produzione, a una qualità più omogenea e all'ottimizzazione delle prestazioni operative.

Tecnico dotato di dispositivi di protezione individuale che interviene su una rete di tubazioni industriali per il controllo e la manutenzione degli impianti

Migliorare la sicurezza e la manutenzione

Il vapore è un'energia rischiosa a causa della sua elevata pressione e temperatura. Il monitoraggio continuo della portata consente di rilevare rapidamente anomalie, quali variazioni improvvise o condizioni di funzionamento anomale.

Facilita inoltre l'implementazione di una manutenzione preventiva più efficace, identificando in anticipo i segni di deterioramento delle attrezzature e riducendo il rischio di incidenti o fermi non programmati.


Misurazione del flusso di vapore tramite ultrasuoni: una tecnologia non invasiva

Sensori a ultrasuoni fissati esternamente su una tubazione metallica per la misurazione non invasiva della portata di vapore

La misurazione della portata del vapore tramite ultrasuoni si basa su una tecnologia non invasiva, adatta ad ambienti industriali difficili. Consente di misurare la portata senza interrompere il flusso nelle tubazioni né la produzione.

Il principio si basa sull'emissione e la ricezione di onde ultrasoniche attraverso la parete del tubo. Il tempo di transito degli ultrasuoni consente di calcolare con precisione la velocità di flusso del vapore e quindi la portata.

Questa tecnologia elimina qualsiasi contatto diretto con il fluido. In questo modo elimina i vincoli legati alla pressione, alla temperatura, alla corrosione o alle sollecitazioni meccaniche interne.

A differenza dei misuratori di portata in linea, la misurazione a ultrasuoni consente di misurare portate molto basse, anche vicine allo zero. Non presenta zone morte e rileva i consumi residui o le perdite invisibili.

L'installazione e la messa in servizio sono molto rapide e non richiedono né l'interruzione della produzione né modifiche alle tubazioni esistenti. La misurazione del flusso a ultrasuoni è particolarmente adatta per gli audit energetici e gli impianti industriali in funzionamento continuo.


Misuratore di portata a ultrasuoni per vapore FSJ: una soluzione dedicata all'industria

Misuratore di portata a ultrasuoni per vapore con sensori clamp-on montati sulla tubazione e scatola elettronica di visualizzazione ed elaborazione

Il misuratore di portata a ultrasuoni FSJ di Fuji Electric è progettato per soddisfare i requisiti specifici delle reti di vapore industriali. Combina una misurazione affidabile, un'installazione non invasiva e una grande robustezza.

Il misuratore di portata a ultrasuoni per vapore FSJ offre diversi vantaggi chiave per le applicazioni industriali:

  • Elevata affidabilità in condizioni difficili: insensibile ai colpi d'ariete e privo di parti mobili, l'FSJ garantisce misurazioni affidabili nelle reti di vapore industriali.
  • Manutenzione ridotta: l'assenza di parti meccaniche limita gli interventi e migliora la disponibilità degli impianti.
  • Ampio campo di misura: l'FSJ misura con precisione portate molto basse, senza zone morte, a differenza delle tecnologie a vortice o a orifizio.
  • Rilevamento delle perdite di vapore: la misurazione delle portate ridotte evidenzia i consumi inutili e le continue perdite energetiche.
  • Integrazione nei sistemi industriali: i dati vengono trasmessi tramite RS-485 per un monitoraggio semplice dei consumi e delle prestazioni energetiche.

Il misuratore di portata per il vapore FSJ è quindi uno strumento fondamentale per garantire l'affidabilità delle misurazioni del vapore e supportare le decisioni di investimento in materiadi efficienza energetica.

Scopri il misuratore di portata a ultrasuoni per vapore – FSJ


FAQ – Misurazione della portata di vapore industriale

Perché misurare la portata del vapore nell'industria?

Misurare la portata del vapore consente di controllare meglio il consumo energetico, identificare le perdite invisibili e ottimizzare i processi industriali. Si tratta di un passo fondamentale per ridurre in modo sostenibile i costi energetici e migliorare le prestazioni complessive.

Come misurare la portata di vapore senza interrompere la produzione?

La misurazione della portata di vapore tramite ultrasuoni clamp-on consente un'installazione senza interruzioni delle tubazioni né arresti del processo. Questa tecnologia non invasiva è particolarmente adatta ai siti industriali in funzionamento continuo.

Qual è la differenza tra un misuratore di portata a ultrasuoni per vapore e un misuratore di portata a vortice?

Un misuratore di portata a ultrasuoni per vapore effettua misurazioni senza contatto con il fluido e consente di rilevare portate molto basse, senza zone morte. I misuratori di portata a vortice sono meno precisi a basse portate e più sensibili alle sollecitazioni meccaniche.

È possibile misurare portate di vapore molto basse o prossime allo zero?

Sì, la tecnologia a ultrasuoni consente di misurare portate di vapore molto basse, anche prossime allo zero. Evidenzia i consumi residui e le perdite continue spesso non rilevate dalle tecnologie tradizionali.

Il misuratore di portata a ultrasuoni per vapore è adatto agli ambienti industriali difficili?

Sì, i misuratori di portata a vapore a ultrasuoni clamp-on, come l'FSJ di Fuji Electric, sono insensibili ai colpi d'ariete e privi di parti mobili. Offrono un'elevata affidabilità e ridotte esigenze di manutenzione.

Come sfruttare i dati relativi alla misurazione della portata del vapore?

I dati possono essere integrati nei sistemi di supervisione o gestione dell'energia tramite interfacce industriali. Consentono di monitorare i consumi, identificare gli scostamenti e supportare le decisioni di investimento.


Centralina elettronica che visualizza la portata di vapore in kg all'ora su un display retroilluminato verde

Desiderate ridurre i costi energetici legati al vapore?

Una misurazione affidabile della portata è il primo passo.

Gli esperti Fuji Electric vi assistono nella scelta e nell'implementazione di una soluzione di misurazione adatta alle vostre esigenze industriali, dall'audit energetico all'utilizzo dei dati.