ERI Recupero di Energia

Abbatti i Tuoi Costi Energetici

Energy Recovery, Inc. (ERI) produce la linea di scambiatori di pressione PX, dispositivi di recupero energetico che captano l'energia idraulica dal flusso di concentrato OI ad alta pressione. Nella dissalazione di acqua di mare l'energia è la maggiore voce di costo operativo. I dispositivi ERI possono ridurre il consumo elettrico fino al 60%, con un rapido ritorno sull'investimento e un forte abbattimento del costo dell'acqua dissalata.

• Riduce il consumo elettrico SWRO fino al 60%
• Capta l'energia idraulica dal flusso di concentrato
• Rapido ritorno sull'investimento grazie al risparmio energetico
• Design compatto con ingombro minimo
• Bassa manutenzione, senza parti soggette a usura a contatto con l'acqua
• Collaudato in migliaia di impianti di dissalazione nel mondo

Come Funziona

In un sistema OI ad acqua di mare, il flusso di concentrato (salamoia) ad alta pressione che esce dai contenitori di membrane conserva una quantità rilevante di energia idraulica. Senza recupero energetico questa energia viene sprecata. Lo scambiatore di pressione ERI PX trasferisce l'energia di pressione dal concentrato direttamente all'acqua di alimentazione in ingresso, riducendo drasticamente l'energia richiesta alla pompa ad alta pressione.

Guarda il PX in Funzione

Video ufficiali di Energy Recovery, Inc. Nulla viene richiesto a YouTube finché non premi play.

Scegliere un Dispositivo di Recupero Energetico

Tutti i dispositivi ERI fanno lo stesso lavoro — riportare l'energia di pressione dalla salamoia di scarto all'alimentazione delle membrane — ma la famiglia da scegliere è determinata dalla pressione di esercizio e dalla portata del treno, non dalle preferenze. I valori seguenti sono quelli pubblicati da ERI nel Catalogo Prodotti Acqua e Acque Reflue 2025.

Dispositivo isobarico o turbocompressore? Un PX trasferisce la pressione direttamente tra salamoia e alimentazione e raggiunge la massima efficienza, ma richiede una pompa di circolazione e il controllo della portata a bassa pressione. Un turbocompressore è un unico gruppo rotante senza strumentazione, senza collegamento elettrico e senza motore — efficienza inferiore, ma molto più semplice da installare e gestire, e tollerante al particolato. Su sistemi salmastri a due stadi un LPT può sostituire del tutto una pompa di rilancio interstadio.

Dove si Colloca il Dispositivo nel Treno

Quattro configurazioni coprono la maggior parte di ciò che realizziamo. La scelta dipende dal numero di stadi, dal fatto che il secondo stadio richieda o meno un rilancio di pressione e dal fatto che il servizio sia su acqua di mare o salmastra.

Vent'anni di Sviluppo dello Scambiatore di Pressione

Le famiglie che seguono sono nell'ordine in cui ERI le ha immesse sul mercato. Le date provengono da articoli e casi studio pubblicati da ERI stessa; dove nessuna fonte pubblica indica un anno, non ne viene indicato alcuno.

Turbocompressori idraulici — la tecnologia arrivata per prima

I turbocompressori idraulici comparvero negli anni Ottanta e si diffusero ampiamente negli anni Novanta, prima dello scambiatore di pressione nel servizio OI. ERI continua a sviluppare la linea, che resta il modo più semplice per recuperare l'energia della salamoia: un solo gruppo rotante, nessuna strumentazione, nessun collegamento elettrico. La tecnologia a inserti di voluta consente di riqualificare un'unità a un nuovo punto di lavoro in ore anziché settimane, il che conta quando le condizioni di alimentazione cambiano dopo la messa in servizio.

PX Serie S — prima generazione, in campo dal 2002

La linea PX originale. ERI dichiara oltre 35,000 dispositivi PX installati nel mondo dal 2002, e i dispositivi di recupero energetico PX sono standard nei treni SWRO costruiti dal 2003. Tra le prime installazioni documentate figurano un array di PX-220 presso China Petrochemicals Dalian nel 2003 e unità PX-140 e PX-220 a Shengsi dal 2004 in poi — i dispositivi di Shengsi sono stati ispezionati nel 2008 e nel 2010 e non mostravano praticamente usura.

PX Serie Q — maggiore capacità per dispositivo, dal 2011

Il PX Q300 è stato immesso sul mercato nel 2011, aumentando la portata per dispositivo in modo che un treno richieda meno unità e meno collettori. ERI ha lanciato il PX Q400 come nuovo prodotto di punta a fine 2022: fino al 98% di efficienza, meno del 3% di miscelazione volumetrica e rumorosità in esercizio sotto i 77 decibel — all'incirca quella di un aspirapolvere domestico, il che cambia le protezioni acustiche necessarie in sala macchine.

LP PX — la linea a bassa pressione per salmastro e riuso

Lo stesso cuore ceramico, con pressione nominale di 31 bar (450 psi) invece di 83. Per questa linea ERI pubblica fino al 97% di efficienza, 99.8% di disponibilità e oltre 30 anni di durabilità, in linea con il PX standard. Poiché spesso può funzionare con le pompe di alimentazione e di rilancio già presenti nell'impianto, è la scelta abituale per aggiungere il recupero energetico a un treno BWRO o di riuso costruito senza di esso.

PX Serie U — ultra alta pressione, dal 2022

Progettata per l'OI ad ultra alta pressione nel servizio a scarico liquido zero e minimo, a pressioni fino a 120 bar (1,740 psi), dove le apparecchiature SWRO convenzionali non arrivano. Il primo PX U40 è stato messo in servizio all'inizio del 2022, seguito dal PX U250 presso l'impianto di Lubei Wanrun a luglio 2023. È la linea da considerare quando il problema è concentrare una salamoia anziché produrre permeato.

PX UL e PX PowerTrain — le aggiunte attuali

PX-UL200 e PX-UL260 sono i dispositivi più recenti entrati nella gamma documentata di ERI. Il PX PowerTrain è un prodotto di tipo diverso: i dispositivi PX, il telaio e gli ausiliari arrivano come un unico array pre-progettato da 182–682 m³/h, il che elimina dal progetto la progettazione dell'array e il lavoro sui collettori.

Linea affine: ERI produce anche il PX G1300 per la refrigerazione a CO₂ anziché per il trattamento acque. Noi non lo forniamo — è citato qui solo perché la famiglia di prodotti non venga scambiata per un dispositivo per acqua.

Pompe di Circolazione e ad Alta Pressione

Un PX necessita di una pompa di circolazione per compensare il differenziale nel dispositivo. ERI produce le pompe abbinate, cosa utile da sapere quando si dimensiona un treno — l'abbinamento è già progettato.

Perché il PX Dura

L'affermazione sulla durabilità poggia sulla costruzione, e ERI ne pubblica il dettaglio. Il rotore è in ceramica di allumina ad alta purezza — un'unica parte in movimento, tre volte più resistente all'abrasione dell'acciaio e a prova di corrosione. In esercizio è sospeso radialmente su cuscinetti idrodinamici e assialmente su cuscinetti idrostatici, così le superfici ceramiche non si toccano mai; l'acqua di mare che riempie i giochi dei cuscinetti viene rinnovata di continuo. Il particolato che riesce a entrare viene frantumato e attraversa il dispositivo.

Le parti metalliche sono qualificate per il servizio in salamoia, con numeri equivalenti di resistenza al pitting superiori a 40, e comprendono super duplex 2507, AL6XN, titanio e acciaio inox 316. L'analisi a fatica pubblicata da ERI conclude che i componenti del PX possono sostenere cicli a piena pressione per 30 anni senza cedimenti del materiale, senza parti di usura e senza manutenzione ordinaria.

Il controllo qualità merita attenzione se stai prescrivendo: su ogni cartuccia ceramica vengono misurati i giochi di rotore e statore, la circolarità, il parallelismo e la perpendicolarità con precisione di frazioni di micron, tutte le parti sono sottoposte a liquidi penetranti che segnalano qualsiasi difetto superiore a 75 micron, e ogni dispositivo finito viene collaudato in acqua alla massima pressione nominale di servizio prima della spedizione.

Note di Dimensionamento dal Campo

• L'efficienza non è l'unico numero. La miscelazione volumetrica alza la salinità di alimentazione alle membrane, il che alza la pressione che la pompa ad alta pressione deve produrre. Il PX Q400 dichiara meno del 3% di miscelazione; su un treno grande quella differenza si vede nel bilancio energetico, non solo sulla scheda tecnica.
• Il controllo della portata a bassa pressione è la parte difficile. Se la pressione di alimentazione è stabile, di norma basta una valvola manuale di regolazione LP in mandata. Se oscilla, decidi presto se regolare la pressione a monte dell'array o laminare a valle — rimettere mano a quella scelta in seguito è scomodo.
• Il dimensionamento dello sfiato conta all'arresto. La pressione può restare intrappolata nel circuito ad alta pressione dopo l'arresto. Le valvole di sfiato devono depressurizzare efficacemente senza far scendere il sistema a membrane così in fretta da danneggiarlo.
• I collettori dell'array determinano la distribuzione della portata. Una distribuzione uniforme su un array di PX dipende dalla disposizione dei collettori esattamente come su un array di membrane.
• Il recupero energetico cambia la pompa, non solo la bolletta. Recuperare fino al 98% dell'energia di pressione della salamoia riduce il consumo energetico del sistema SWRO fino al 60% e consente una pompa di alimentazione ad alta pressione sensibilmente più piccola — da cui deriva buona parte del risparmio di capitale.

Dove Siamo

ForeverPure è fornitore autorizzato ERI, e la nostra sede di Santa Clara dista circa un'ora dal quartier generale e dalla produzione ERI di San Leandro, perciò i tempi di consegna di dispositivi e ricambi sono brevi. Specifichiamo, forniamo e integriamo il dispositivo come parte del sistema anziché venderlo isolatamente — inviaci un'analisi dell'acqua di alimentazione e un punto di lavoro e dimensioneremo l'array insieme al resto del treno.

ERI (NASDAQ: ERII) progetta e produce internamente i suoi componenti ceramici PX in California, con stabilimenti aggiuntivi in Texas e supporto da Madrid, Dubai e Shanghai.

Domande Frequenti