Questo tipo di lavorazione è molto diffuso e negli anni è diventato sempre più sofisticato, con lo scopo di raggiungere risultati decisamente sorprendenti, dal punto di vista del prodotto finito.

Anche questa tipologia di impianto, richiede un controllo della temperatura.

Un tempo questo controllo si limitava ad un generico riscaldamento/raffreddamento, in pratica una termostatazione, molto semplice.

Con l’incremento delle velocità di produzione e con la necessità di standard qualitativi sempre più elevati, a livello di prodotto finale, anche i sistemi di controllo della temperatura si sono evoluti raggiungendo l’attuale stato dell’arte, che prevede centraline di termoregolazione, con tolleranze di controllo sempre più ristrette.

Il metodo per raggiungere questi risultati consiste nel perseguire alcuni punti fondamentali:

-controllo delle resistenze di riscaldamento tramite relè statici (SCR)

-termoregolatori elettronici dotati di sistemi PID ed autotuning, interfacciati con controllori remoti e sistemi di feedback integrati

-incremento delle velocità dei fluidi di termoregolazione, in modo da mantenere costante il livello di temperatura nei vari punti dei rulli dedicati alla lavorazione

-sistemi di controllo dedicati per ogni singolo rullo del processo.

Nello specifico, stanno sempre più prendendo piede soluzioni ce prevedono l’integrazione su skid dei vari componenti, dedicati al raffreddamento/condizionamento termico di un impianto di produzione industriale.

Una di queste ultime soluzioni, prevede l’integrazione di:

• torre evaporativa
• scambiatore di calore a piastre
• gruppo di pompaggio acqua in ricircolo sulle torri
• gruppo di mandata acqua fredda agli impianti

il tutto completato da una serie di accessori quali:

• sistema di dosaggio degli addittivi chimici di condizionamento dell’acqua
• tracciatura delle tubazioni
• coibentazione
• quadro di comando di potenza
• gestione software tramite morsettiere intelligenti della logica di funzionamento
• sistema di risparmio energetico con inverter sui ventilatori
• motori elettrici in efficienza

il tutto ridondato e messo in sicurezza con intervento di stand by automatici gestiti da remoto dal plc del cliente.

Questo avviene nello stampaggio, mediante il controllo fine della temperatura degli stampi, che a livello di produzione batch (quindi di produzione di mescole, granuli o altro), a livello di miscela, ovvero nella composizione della ricetta.

Un elemento chiave è la miscelazione dei cosiddetti “plastificanti”, che avviene in particolari apparecchiature, adibite a “creare” una vera e propria ricetta, miscelando fra loro i vari composti.

Si tratta di una fase della lavorazione piuttosto delicata, dove sono importanti due fattori:

-esatto dosaggio dei componenti

-controllo termico

Il primo aspetto viene controllato mediante bilance appositamente realizzate, che sfruttano celle di carico e trasduttori di segnali, che riportati ad un sistema di controllo centralizzato, consentono di ottenere il risultato desiderato.

Il secondo aspetto viene affidato a centraline di termoregolazione, che mediante termoregolatori elettronici ad azione PID, regolano la temperatura dei fluidi di servizio (acqua o olio diatermico), secondo schemi e livelli di temperature ben definiti.

La progettazione e realizzazione combinata di entrambi gli elementi, consente di raggiungere un grado di controllo e precisione molto elevato, incontrando in questo modo le richieste di standard sempre più elevati della moderna industria di produzione e processo.

Alcuni processi hanno assoluta necessità di sistemi di raffreddamento dedicati, per poter ottenere velocità di produzione e costanza di risultati.

Nello specifico, alcuni processi produttivi, hanno la necessità di avere diversi livelli di temperatura per le differenti “sezioni di lavorazione”, interessate al ciclo produttivo completo.

Per poter ottenere questi risultati, esistono sistemi integrati estremamente flessibili, configurati come segue:

• produzione di acqua refrigerata —> chiller
• accumulo di acqua refrigerata —> serbatoio di stoccaggio coibentato
• distribuzione acqua alle utenze a diverse temperature —> sistemi di regolazione composti da scambiatore a piastre e valvola modulante con regolatori elettronici
• produzione di acqua calda —> centralina di termoregolazione

questi sistemi se ben progettati ed integrati, permettono una gestione efficace ed ottimale del processo industriale.

A livello di controllo della temperatura, i vari termoregolatori elettronici, possono essere realizzati con configurazione ed impostazione del set point e dei parametri, da remoto tramite PLC.

Ovviamente il tipo di raffreddamento e di impianto sarà sostanzialmente differente, anche se alla base di tutto ci sarà un chiller o refrigeratore supportato da sistemi di free cooling o torri evaporative.

Nello specifico abbiamo appena consegnato un impianto di potenzialità interessante, condensato ad acqua, progettato per produrre soluzione glicolata ad una temperatura vicina a 0°C, e distribuirla alle diverse utenze, secondo diversi livelli di temperatura, in funzione dei differenti punti nei quali viene utilizzato il raffreddamento.

Tutto l’insieme, prevede anche delle sezioni riscaldate elettricamente o a vapore, a seconda che si tratti di avviamento impianto o produzione.

La gestione del sistema è affidata ad un plc installato a cura del cliente di Tempco, mentre i livelli di temperatura, vengono impostati tramite termoregolatori elettronici, interfacciabili con il plc per una gestione remota. I termoregolatori pilotano delle valvole a tre vie, che tramite scambiatori di calore a piastre rendono all’utilizzo la soluzione incongelabile alla temperatura voluta per il singolo momento del processo produttivo.

Le due sezioni di riscaldamento, vengono anch’esse pilotate del plc, in funzione della ricetta di produzione. Una sezione di riscaldamento a vapore, serve per il preriscaldamento del sistema all’avviamento, in modo da preparare le miscele di prodotto alla temperatura ideale per le differenti produzioni:

• pastigliatura
• scagliettatura

Il gruppo frigorifero è stato realizzato con ridondanza a doppio circuito, in modo da avere la garanzia di funzionamento, anche in caso di manutenzione programmata o fermata imprevista.

La scelta di utilizzare un chiller condensato ad acqua è occorsa in quanto il cliente ha abbondante disponibilità di acqua di torre in stabilimento, nell’ottica futura di poter implementare un sistema di free cooling retro-fit, una volta avviato l’impianto produttivo e stimati correttamente i carichi termici dei vari processi produttivi.

Si tratta di un impianto molto elastico e flessibile, dove si può lavorare con un range di potenza frigorifera dal 25% al 100%, disponendo di acqua gelida da 0°C fino a 25°C, oppure riscaldare a vapore, ottenendo acqua a 90°C.

http://youtu.be/Q4zrLjoaNks

Esistono poi tutta una serie di varianti esecutive in funzione delle varie necessità.

La gamma di centraline prevede esecuzioni custom in funzione delle esigenze dei clienti.

In alcuni casi ci viene richiesto di intervenire per il riscaldamento/raffreddamento, ovvero la termoregolazione o termostatazione di fluidi legati al processo produttivo.

Nello specifico realizziamo delle centraline per il riscaldamento di solventi dedicati alla produzione in campo pharma o chemical.

Si tratta tipicamente di centraline in esecuzione sicuramente fuori standard, che rientrano in una progettazione dedicata, essendo sia per funzionamento che per zone di installazione molto speciali.

• Certificazione ATEX per ambienti o fluidi esplosivi
• Certificazione PED per pressioni o livelli di temperatura di progetto che ne richiedono inevitabilmente la conformità

solo per citare un paio di esempi.

Nei casi di termoregolazione di solventi, per disporre di una regolazione della temperatura efficace ed efficiente, spesso il sistema viene realizzato con una sezione di riscaldamento/raffreddamento di un fluido vettore di servizio, che veicola il caldo o il freddo verso il fluido di processo, attraverso uno scambiatore di calore, tramite opportune valvole regolatrici.

In questo modo, si ha un controllo molto preciso, senza che il fluido di processo subisca shock termici o deterioramenti a causa di temperature di parete dei riscaldatori/raffreddatori troppo distanti dai livelli richiesti dalla produzione.

Proprio in queste settimane abbiamo ricevuto i primi feedback, da parte di un cliente dove abbiamo installato una serie di termoregolatori dalle caratteristiche particolari.

Si tratta di centraline di termoregolazione per olio diatermico a 300°C, con potenza di riscaldamento pari a 50 KW circa, e sezione di raffreddamento di potenzialità simile, con scambiatore di calore ad acqua.

Le caratteristiche di queste centraline sono:

• resistenze elettriche corazzate a basso carico specifico
• elevata portata di fluido diatermico
• pompa centrifuga a trascinamento magnetico
• scambiatori di raffreddamento ad acqua, in esecuzione per alta temperatura
• vaso di espansione maggiorato
• sistema di riscaldamento integrativo a recupero, con scambiatore vapore/olio
• doppia pompa di circolazione olio, booster e ricircolo

lo studio e la realizzazione hanno richiesto l’impegno di tutte le risorse dell’ufficio tecnico ed il risultato finale è stato decisamente entusiasmante e ci ha confortati nel perseguire la strada che avevamo intrapreso qualche tempo addietro, nel continuo sviluppo di questa tipologia di macchine speciali.

Il cliente nello specifico, ha la necessità di variare la portata di olio diatermico, in un range molto elevato, mantenendo comunque una termoregolazione a temperature molto elevate (280/290°C).

La particolare realizzazione di queste centraline ci ha consentito di raggiungere tutti gli obbiettivi prepostici:

• elevata precisione di termoregolazione
• elevato range di portata
• basso consumo energetico (in particolari condizioni di recupero)
• modularità di potenza spinta all’estremo

Stiamo ora applicando questa tecnologia su altre centraline di prossima realizzazione, in un range ancora più spinto.

Se il discorso vi sembra interessante, non esitate a contattarci, il nostro reparto engineering può intervenire per un sopralluogo ed uno studio gratuito della soluzione che più si addice alle vostre esigenze.

mi pongo spesso questa domanda, quando vedo determinate pubblicità, che mi lasciano perplesso…

A mio parere l’energia effettivamente risparmiata è quella che non viene prodotta, banale? forse, ma non scontato!

Moltissimi processi industriali, necessitano di termoregolazioni, come ho più volte asserito da queste pagine. Queste termoregolazioni, prevedono cicli di riscaldamento, che solitamente vengono realizzati mediante resistenze elettriche.

Resistenze elettriche che ovviamente consumano energia, in base alla loro potenza.

I queste stesse aziende, spesso esistono cicli produttivi, che necessitano di calore, generato magari da grosse centrali termiche, che forniscono vapore ad elevate temperature e pressioni…vapore che finito il proprio ciclo produttivo, viene condensato per riottenere acqua da reimmettere in caldaia e ricominciare il ciclo.

Esistono centraline di termoregolazione, appositamente studiate, che permettono di utilizzare questi “cascami” di energia esausta, ancora valida per produrre un fluido caldo (acqua o olio), utile per poter termoregolare altri processi a temperature e livelli energetici più bassi o contenuti.

Si tratta di centraline particolari, che vengono studiate quasi ad hoc, ma che seguendo la filosofia Tempco della “Standard Custom Flexibility”, permettono di realizzare interessanti risultati sia dal punto di vista funzionale che a livello di costo di investimento.

Solitamente queste centraline presentano una sezione di riscaldamento “a recupero”, abbinata comunque ad una sezione di riscaldamento elettrica, che interviene solamente quando magari non c’è disponibilità di fluido caldo.

…e se invece del caldo vi servisse il freddo, ma avete cascami caldi?

…e se vi servisse ancora energia?

In questo caso vorrei parlare della parte legata al riscaldamento.

In pratica la parte dove avviene l’estrusione delle materie plastiche, implica un riscaldamento che a seconda del tipo di materiale da produrre, può essere a temperature più o meno elevate, con un grado di precisione e termoregolazione piuttosto raffinato, che implica l’impiego a seconda dei casi di:

• acqua fino a 90°C
• acqua pressurizzata fino a 140°C
• olio diatermico fino a 180°C
• olio diatermico oltre i 200°C fino ad un massimo di 300°C

Proprio ultimamente abbiamo realizzato una serie di macchine per impianti di estrusione di materie plastiche ad elevato contenuto tecnico, che richiedeva la termoregolazione di 4 zone, a differenti temperature, ma tutte comunque comprese nel range da 200°C a 300°C.

Il tipo di processo richiedeva una potenza di riscaldamento di circa 40 KW per ogni sezione, unito a fasi di raffreddamento spinto e rapido, con una costanza di temperatura molto accurata, motivo per cui abbiamo realizzato delle centraline con sezione di riscaldamento e di raffreddamento.

La potenza di riscaldamento è stata suddivisa in due sezioni, in modo da poter gestire i picchi di potenza richiesta, ma contemporaneamente consentire la accuratezza di termoregolazione richiesta. Le resistenze vengono pilotate tramite relè statici (SCR).

La sezione di raffreddamento, realizzata tramite scambiatori in acciaio inox a fascio tubiero, viene gestita tramite una valvola modulante, in modo da poter gestire sia le piccole richieste in caso di mantenimento e pendolazioni di produzione, che i picchi di potenzialità richiesti a piena potenza di raffreddamento.

Il vaso di espansione dell’olio, di ampia capacità (120 lt), ha un tubo di adduzione raffreddato, in modo da poter abbattere la temperatura dell’olio stesso, in caso di polmonazioni, legate alle variazioni di carico del processo stesso.