Refrigerazione – Imbottigliamento Acqua

Scritto daEnrico Callegarin

Product Manager di Cosmotec per l'area Refrigerazione

30 Settembre 2021

Sistemi di Refrigerazione per impianto Imbottigliamento Acqua

Il Cliente

Il Cliente è oggi uno dei maggiori costruttori a livello mondiale di impianti di imbottigliamento, macchine per la realizzazione delle bottiglie in PET tramite soffiaggio e macchine di imballaggio. Il gruppo è composto da varie società, che gestiscono la realizzazione dei diversi componenti, offrendo in questo modo impianti chiavi in mano e realizzati secondo le esigenze del committente.

I Requisiti del Progetto

In un Paese come Dubai, dove non sono presenti corsi d’acqua ed i pozzi sono molto rari, la produzione di acqua potabile ha una funzione strategica. A questo fine è destinato lo stabilimento di Mai Dubai, che include tutte le fasi produttive: dalla desalinizzazione e potabilizzazione dell’acqua marina, al suo imbottigliamento, fino alla preparazione per la distribuzione.
Tre linee producono bottiglie di formati diversi per una capacità produttiva fino a 12.000 bottiglie/ora, tramite una macchina soffiatrice per PET. Le bottiglie sono poi riempite, etichettate e imballate su pallet.
Per il corretto funzionamento delle linee d’imbottigliamento è necessario:
raffreddamento da 45°C a 30°C dell’acqua proveniente dal trattamento di desalinizzazione e potabilizzazione, con una portata di 75 m³/h
– il raffreddamento degli stampi di formatura delle bottiglie in PET, del circuito del forno e dei quadri elettrici di comando.

Data la complessità dell’impianto, il cliente ha scelto Cosmotec non solo per la fornitura dei refrigeratori, ma anche per la progettazione e l’integrazione dell’intero sistema di raffreddamento nelle linee d’imbottigliamento.

La Soluzione Proposta

Particolare attenzione è stata posta alla logica di funzionamento dell’impianto, soprattutto nell’integrazione delle fonti energetiche presenti e nella gestione della temperatura, per assicurare un funzionamento efficiente anche in condizioni ambientali particolarmente invasive.

I prodotti forniti da Cosmotec sono:

  • 3 Chiller WPA multiscroll : Potenza frigorifera di circa 500 kW ciascuno, con acqua in uscita a 18°C e T ambiente di 40°C. Dotati di doppio circuito frigorifero, ognuno con compressori in tandem, per variare la capacità frigorifera a carichi parziali ed assicurare ridondanza in caso di guasto. Le elevate temperature esterne, che possono arrivare fino a 50°C, avrebbero richiesto l’uso di un chiller per alte temperature con refrigerante R134a; Cosmotec ha però ideato una soluzione che potesse di far funzionare a pieno carico in queste condizioni le unità WPA, dotate di refrigerante R410A, grazie all’ aggiunta di un modulo condensante ai 4 già previsti per questa capacità frigorifera. La combinazione di R410A e di riduzione della temperatura di condensazione porta ad un netto aumento dell’ efficienza energetica. I chiller lavorano in parallelo ed in sequencing, gestiti dal controllo elettronico C2020, la cui logica di controllo privilegia il funzionamento in contemporanea e a carico parziale delle 3 unità; questa modalità è di gran lunga più efficiente di quella con funzionamento a pieno carico, anche grazie alla riduzione dei cicli di ON-OFF dei compressori.
  • Gruppo di scambio termico: Scambiatore in acciaio Inox 316L per usi alimentari dove l’acqua di processo, prodotta dai chiller WPA, raffredda l’acqua potabile prima dell’imbottigliamento. Una valvola a tre vie proporzionale elettropneumatica, comandata da un termoregolatore, controlla la temperatura.
  • Chiller WLWD8: Condensato ad acqua da 50 kW serve a raffreddare gli stampi di formatura dei contenitori in PET, il forno ed i quadri elettrici di controllo delle linee. Il chiller WLWD8 è stato preferito ad uno condensato ad aria, perchè l’acqua di processo nell’accumulo ha una temperatura di 20°C, più costante ed inferiore rispetto alla temperatura media dell’aria esterna. La condensazione avviene quindi a temperature più basse aumentando l’efficienza globale del sistema.
  • Modulo idronico MIDR2500: Parte del circuito delle unità WPA é costituito da un serbatoio da 2500l, coibentato e completo di vasi di espansione e valvole di sicurezza. Il posizionamento dell’accumulo sul lato caldo del circuito permette di ottimizzare l’efficienza, poiché riduce le dispersioni termiche, fattore rilevante se si considerano le elevate temperature esterne. Tale scelta consente una minore inerzia termica all’avvio del sistema. Tre coppie di pompe lavorano in ridondanza per il ricircolo dell’acqua di processo. Una settima pompa fornisce acqua di condensazione al WLWD8.

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