Riciclo delle acque di raffreddamento

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a cura di
Schede descrittive delle opzioni di miglioramento
Riciclo delle acque di raffreddamento
Descrizione
Nelle fonderie di metalli non ferrosi possono esservi diverse necessità di raffreddamento quali:
•
il raffreddamento dei circuiti idraulici delle centraline che regolano il funzionamento di
alcuni impianti;
•
il raffreddamento dei getti a valle del trattamento termico.
Durante la fase di raffreddamento l’acqua utilizzata si riscalda sottraendo calore all’elemento
che deve essere raffreddato. Per poter essere nuovamente utilizzata allo scopo, ovvero per
implementare un sistema chiuso di raffreddamento, occorre dotarsi di dispositivi in grado di
riportare l’acqua utilizzata in condizioni idonee a poter sottrarre nuovamente calore in maniera
efficace.
Possono essere applicati allo scopo:
•
torri di raffreddamento;
•
gruppi frigoriferi;
•
recuperatori di calore.
Nelle torri di raffreddamento l’evaporazione di una piccola parte dell’acqua in circolo permette
di allontanare una grande quantità del calore presente nell’acqua trattata (la massa di acqua
da raffreddare cede l’energia termica necessaria per provocare la formazione del vapore
acqueo che viene disperso). Durante l’evaporazione si produce un fenomeno di concentrazione
dei sali e delle altre sostanze presenti nell’acqua che rende necessario un periodico spurgo e
reintegro con acqua fresca (comunque richiesta anche per compensare la quantità persa per
evaporazione). In funzione della composizione dell’acqua può essere necessario anche un
trattamento supplementare (consistente nel dosaggio di specifici additivi quali inibitori di
cristallizzazione, inibitori di corrosione, biocidi, ecc. e nel preliminare addolcimento delle
acque) delle acque immesse nel circuito di raffreddamento in aggiunta allo spurgo per evitare
fenomeni di corrosione, crescita batterica o altro causate dalle sostanze che si concentrano nel
circuito.
In alternativa alle torri evaporative possono essere impiegati gruppi frigoriferi che cedono
frigorie ad un ulteriore fluido contenuto in un circuito chiuso che, tramite appositi scambiatori
di calore, va a raffreddare l’acqua che deve essere recuperata. Il fluido refrigerante usato viene
quindi nuovamente raffreddato nei gruppi frigoriferi (ove le frigorie sono generate con cicli di
compressione-espansione di appositi gas).
Un’ulteriore soluzione può essere quella di far passare l’acqua di raffreddamento usata
all’interno di scambiatori di calore adibiti a funzioni di recupero energetico: utilizzando un
fluido (aria, acqua o altro) a temperatura inferiore rispetto a quella dell’acqua di
raffreddamento da trattare si ottiene un passaggio del contenuto termico dall’acqua di
raffreddamento (che quindi ritorna a livelli di temperatura che ne consentono il riutilizzo in un
nuovo ciclo) al fluido utilizzato (che può essere quindi impiegato per funzioni di riscaldamento).
Il sistema di scambio termico deve essere dimensionato in funzione della temperatura
dell’acqua da trattare e della temperatura che si deve raggiungere al termine del trattamento.
Vantaggi ambientali
Il riciclo delle acque di raffreddamento permette di contenere il consumo di risorsa idrica, oltre
ad evitare lo scarico di reflui ad elevata temperatura che possono alterare gli ecosistemi (in
caso di scarico in acque superficiali).
L’eventuale adozione di sistemi di scambio termico per il recupero del contenuto energetico
delle acque reflue utilizzate per raffreddamento consente inoltre di ridurre i consumi energetici
complessivi.
Campo d’applicazione
Tutti i reflui derivanti da processi di raffreddamento.
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