Motore elettrico per torre di raffreddamento

La torre di raffreddamento fa scorrere verso il basso, sul materiale di riempimento, l’acqua che ritorna calda da un processo industriale o dal gruppo frigorifero di un edificio, mettendola a contatto con l’aria che la attraversa; una parte dell’acqua evapora e quella restante, raffreddata, ricade nella vasca. Questa soluzione è usata da reparti di stampaggio a iniezione, fonderie e laminatoi, stabilimenti alimentari e gruppi chiller raffreddati ad acqua dei grandi edifici. Questo articolo tratta i motori elettrici che azionano il ventilatore della torre e il circuito dell’acqua; per il quadro generale del settore può consultare la nostra pagina Motori elettrici per il settore HVAC.

Posizione del motore in base al tipo di torre

La configurazione più diffusa è la torre a tiraggio indotto (induced draft), con il ventilatore in cima che aspira l’aria verso l’alto. In queste torri un’elica assiale di grande diametro ruota su un piano orizzontale. Nelle piccole torri a pacco l’elica è montata direttamente sull’albero motore e il motore è in posizione verticale, spesso all’interno del flusso d’aria o subito sotto. Nelle grandi torri montate in sito, invece, il motore è installato su una piattaforma esterna al camino del ventilatore, trasmette la potenza tramite un lungo albero intermedio a un riduttore ad angolo e il riduttore fa girare l’elica a bassa velocità.

Il secondo gruppo è quello delle torri a tiraggio forzato (forced draft), con il ventilatore a lato o sotto la torre che soffia l’aria all’interno. In questi progetti si usa spesso un ventilatore centrifugo e il motore si trova all’asciutto, sul lato dell’aria in ingresso. La distanza del motore dal camino umido è qui un vantaggio naturale, ma per la stessa portata d’aria la potenza del ventilatore è in genere più alta.

Aria umida, nebbia e protezione del motore

L’aria in uscita dalla torre è quasi satura e trascina goccioline. Nelle torri a pacco ad accoppiamento diretto il motore lavora in quest’aria o nelle sue vicinanze, per cui la protezione è al centro del progetto. I nostri motori hanno carcassa con grado di protezione IP55 e classe di isolamento F; IP55 protegge da getti d’acqua e da quantità dannose di polvere, ma non è un motore progettato specificamente per funzionare in un flusso d’aria costantemente bagnato e saturo. Se il motore resterà in questo flusso, lo indichi chiaramente nell’ordine; le misure di protezione raccomandate dal costruttore della macchina vengono valutate a parte.

Quando la torre si ferma il motore si raffredda e all’interno della carcassa può formarsi condensa. Nelle torri a funzionamento stagionale o che si fermano di notte si può aggiungere come opzione d’ordine una scaldiglia anticondensa. Orientare verso il basso l’ingresso cavi della morsettiera e mantenere stagni i pressacavi sono misure semplici ma efficaci. Negli impianti in riva al mare la nebbia salina consuma più rapidamente la verniciatura e gli elementi di fissaggio; un controllo visivo regolare è utile.

Montaggio verticale, albero intermedio e riduttore

Nella torre a pacco ad accoppiamento diretto il motore lavora in verticale, con l’albero rivolto verso l’alto o verso il basso. In questa posizione i cuscinetti sostengono come carico assiale il peso dell’elica e la spinta. La forma costruttiva va indicata correttamente nell’ordine: la nostra serie trifase è disponibile, in base alla grandezza, oltre che nelle forme B3, B5, B14, B34, B35, anche nelle esecuzioni verticali V1, V3, V5, V6 e V15; flangia e dimensioni dell’albero le confermiamo insieme in fase d’ordine. Per i dettagli consulti la pagina motori elettrici flangiati.

Nelle grandi torri con riduttore il motore è di solito orizzontale, con carcassa con piedi (B3), su un basamento. L’albero intermedio è lungo e collegato con giunti elastici; il disallineamento tra motore e riduttore affatica sia il giunto sia il cuscinetto del motore. In queste torri sono diffusi motori a quattro o sei poli, cioè delle classi 1500 o 1000 giri/min; la scelta corretta dipende dal rapporto del riduttore e dal limite di velocità indicato dal costruttore dell’elica.

Regolazione della velocità e funzionamento invernale

Per gran parte dell’anno una torre di raffreddamento non lavora a piena capacità. Di notte, nella stagione fresca o con basso carico di processo, la temperatura dell’acqua in uscita scende sotto l’obiettivo. In passato si risolveva accendendo e spegnendo il ventilatore o con un motore a due velocità; oggi il metodo più diffuso è regolare la velocità del ventilatore con un inverter in base alla temperatura dell’acqua. Poiché la potenza del ventilatore diminuisce all’incirca con il cubo dei giri, a carico parziale il motore lavora in modo sensibilmente più leggero; la differenza esatta dipende dall’impianto stesso.

Nei sistemi con inverter si presta attenzione ad alcuni punti: nelle configurazioni con albero intermedio lungo le velocità che generano risonanza meccanica vengono saltate nell’inverter, se il cavo tra motore e inverter è lungo si valuta un filtro in uscita, e queste informazioni vanno comunicate nell’ordine. In alcune torri, d’inverno, il ventilatore viene fatto girare brevemente in senso inverso per sciogliere il ghiaccio su riempimento e prese d’aria; se questa operazione sia adatta a riduttore ed elica lo stabilisce il costruttore della torre. Le condizioni generali per l’uso con inverter sono nella pagina motori compatibili con inverter.

Le pompe che accompagnano la torre

La torre ha anche un lato acqua. La pompa di circolazione invia l’acqua raffreddata dalla vasca al processo o al condensatore e riporta l’acqua calda al sistema di distribuzione della torre. In alcuni impianti sono presenti anche una pompa di filtrazione in derivazione e una pompa dosatrice di prodotti chimici. Queste pompe funzionano di solito in continuo e sono di tipo centrifugo; il motore si sceglie in base alla curva della pompa e al punto di lavoro. Per il lato pompe è utile la pagina motori elettrici per pompe.

Motori di esempio per torri di raffreddamento

Questi modelli sono indicativi; il motore corretto dipende insieme dai dati del ventilatore forniti dal costruttore della torre, dal tipo di trasmissione, dalla posizione di montaggio e dal regime di esercizio.

Cosa serve per la sostituzione del motore

Fotografi la targa del motore esistente e, se presente, l’etichetta del riduttore; come fare è spiegato nell’articolo inviare la targa del motore. Ci comunichi il tipo di torre o macchina, potenza e giri del motore, tensione di rete, forma costruttiva (verticale o con piedi), l’eventuale uso di un inverter e la quantità. Il prezzo aggiornato dei modelli è nella pagina acquista motore elettrico; può raggiungerci via WhatsApp o telefono ai numeri della pagina contatti.

Domande frequenti

Il motore della mia torre a pacco si guasta spesso: quale può essere la causa?

Le cause più frequenti sono l’ingresso di umidità nel motore che resta nel flusso d’aria saturo, lo squilibrio dell’elica e l’alterazione dell’angolo delle pale. Controlli la posizione del motore, la pulizia delle pale e la rumorosità dei cuscinetti; se il motore resta nel flusso umido, lo indichi nel nuovo ordine.

Al posto di un vecchio motore a due velocità si può usare un motore a una velocità con inverter?

Sì, è una conversione diffusa. L’inverter regola la velocità del ventilatore in modo continuo in base alla temperatura dell’acqua, invece che su due gradini fissi. Le dimensioni di montaggio e l’accoppiamento dell’albero del nuovo motore vanno fatti corrispondere a quelli del vecchio.

Perché nella torre con riduttore la velocità del motore è importante?

La velocità dell’elica si ottiene dividendo i giri del motore per il rapporto di riduzione. Se si monta un motore con un numero di poli diverso, cambiano la velocità dell’elica e quindi la potenza assorbita dal ventilatore; ciò può sollecitare sia il motore sia l’elica.

Fermare completamente il ventilatore d’inverno crea problemi?

Per il motore non è un problema, ma nelle fermate lunghe può formarsi condensa all’interno della carcassa. La scaldiglia anticondensa riduce questo rischio. Il controllo del ghiaccio nella torre si esegue invece secondo il metodo di esercizio raccomandato dal costruttore della torre.