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Tenuto conto dell’andamento energetico mondiale, lo studio proposto in questa tesi ha lo scopo di analizzare l’upgrading di un compressore centrifugo per l’estrazione di gas incondensabili di una centrale Geotermoelettrica del parco impianti Enel Green Power di Larderello.
Lo scopo di tale studio è migliorarne il rendimento al variare delle caratteristiche di funzionamento: la coltivazione dei bacini geotermici ha portato nel tempo a una diminuzione della percentuale di gas incondensabile contenuta nel vapore endogeno, per cui, in alcuni casi, le macchine possono andare a lavorare fuori dal campo di ottimo rendimento, rendendo necessario valutare la convenienza tecnico – economica della modifica degli assetti.
Un esempio è il compressore centrifugo SRL 903 Nuovo Pignone in servizio dal 1990 presso la centrale Geotermoelettrica di Le Prata in Toscana: la portata di gas secco si è ridotta nel tempo di oltre il 24% con conseguente perdita di rendimento di tutto l’impianto.
Lo studio proposto si articola in sei capitoli, ciascuno dedicato ad un specifico argomento, come riportato di seguito:

Capitolo I: Il Parco Geotermico di Larderello.
In questo Capitolo viene presentato il parco impianti Geotermico di Enel Green Power in Italia, in particolare nella zona di Larderello in Toscana, che nel lontano 1904 fu la prima realtà industriale a sfruttare il vapore endogeno per la generazione di energia elettrica.
Inoltre viene presentato lo schema della centrale Geotermoelettrica unificata da 20 MW di Le Prata, presentando i componenti principali del ciclo.

Capitolo II: Estrattore Gas SRL 903 Nuovo Pignone.
In questo Capitolo viene presentato il compressore centrifugo oggetto dello studio proposto in questa tesi: in particolare verranno elencate le caratteristiche di funzionamento progettuali, i dati di funzionamento, i componenti principali e lo schema del flusso del gas.

Capitolo III: Studio Teorico Compressore SRL 903.
In questo Capitolo viene definito il processo di analisi e conseguente modifica del compressore.
In accordo con le precise direttive del committente, di dover modificare il minor numero possibile di elementi, si stabilisce di valutare il comportamento del macchinario riducendo l’altezza palare delle giranti esistenti.
Il processo di analisi si articola in due fasi: una prima dove, tramite l’analisi teorica classica fluidodinamica, sono definiti alcuni parametri studiando il funzionamento del compressore in condizioni di progetto; ed una seconda dove tali parametri vengono utilizzati per dimensionare le giranti del compressore modificato, a cui è stata variata la portata di gas in aspirazione.
Il risultato di tale analisi teorica è il dimensionamento preliminare di ciascun canale interpalare delle giranti.

Capitolo IV: Dimensionamento profilo Giranti.
In questo Capitolo si definisce il profilo palare di ciascuna girante del compressore oggetto dello studio.
In particolare, partendo dai dati determinati al Capitolo precedente, tramite l’utilizzo dell’approccio teorico al caso monodimensionale, si definisce la nuova traiettoria della pala di ciascuna girante.


Capitolo V: Verifica Fluidodinamica.
In questo Capitolo, tramite l’utilizzo del software di simulazione fluidodinamica Fluent 6.2, si verifica che le giranti modificate, come specificato al Capitolo precedente, garantiscano le prestazioni stimate al Capitolo III.

Capitolo VI: Conclusioni.
L’ultimo Capitolo è dedicato alle considerazioni sui risultati ottenuti e sui possibili sviluppi dello studio presentato.