CH684365A5

CH684365A5 - Procedimento per l'essiccazione di blocchi forati in laterizio ed impianti per la realizzazione del procedimento.

Info

Publication number: CH684365A5
Application number: CH2520/92A
Authority: CH
Inventors: Martin Landman
Original assignee: Bridgelane Ltd
Priority date: 1992-08-12
Filing date: 1992-08-12
Publication date: 1994-08-31
Also published as: WO1994004329A1; EP0655965B1; AU2483992A; ES2107549T3; DE69221740D1; DE69221740T2; EP0655965A1

Description

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Descrizione

L'invenzione riguarda il campo dell'essiccazione di blocchi di laterizio forati entro tunnel di essiccazione nei quali viene insufflata dell'aria preriscaldata ed una prefissata pressione.

Gli inconvenienti principali presentati dagli impianti di essiccazione che utilizzano i procedimenti oggi noti sono due: l'alto consumo energetico richiesto dal procedimento ed il rischio di deformazioni o criccature superficiali presenti sul prodotto finito.

Entrambi questi inconvenienti sono causati delle modalità del procedimento eseguito, nonché dalla morfologia stessa degli impianti.

Attualmente, infatti, l'essiccazione dei blocchi di laterizio forati avviene mediante un procedimento che prevede l'impilaggio di strati singoli di blocchi sui ripiani di apposite scaffalature metalliche entro un tunnel o, più in generale, un locale di notevoli dimensioni nel quale agiscono dei gruppi di riscaldamento e ventilazione, fissi o mobili, che inviano dei getti d'aria sui blocchi fino ad ottenerne l'essiccazione.

Per accurato che sia lo studio della disposizione reciproca di scaffali e ventilatori, si verifica comunque sempre l'inconveniente per cui blocchi di laterizio che si trovano in posizioni diverse subiscono processi di essiccazione i cui parametri di temperatura ed umidità, nel corso del loro svolgimento, risultano sensibilmente diversi fra di loro, con la conseguente differenziazione della qualità dei blocchi medesimi.

Infatti, avvenendo l'essiccazione sostanzialmente per l'azione dinamica dei flussi d'aria spinti dai ventilatori sulle scaffalature e sui blocchi, naturalmente si verificano dei fenomeni di turbolenza e/o di parzializzazione del getto su zone «in ombra» tali da causare delle contrazioni non omogenee dei diversi blocchi, quando non addirittura delle diverse facce di uno stesso blocco, con l'evidenziarsi molto spesso di criccature superficiali e di aberrazioni della planarità delle superfici esterne dei blocchi.

Questi fenomeni sono dovuti anche al fatto che, nel corso del procedimento descritto, l'essiccazione avviene sostanzialmente iniziando dalle superfici esterne dei blocchi e procedendo verso l'interno, oltretutto, come già spiegato, con dei gradienti non omogenei di temperatura ed umidità delle varie parti di uno stesso blocco. Questo per quanto attiene alla qualità del prodotto finale; per quanto concerne, invece, il consumo energetico, supponendo di stabilire un coefficiente di rendimento indicativo del rapporto fra la quantità (massa) di prodotto essiccato, e la quantità di energia calorica ed elettrica impiegata, nei procedimenti tuttora utilizzati si ottengono dei valori molto bassi, dovuti ai seguenti fattori concomitanti:

- occorre una elevata quantità di energia meccanica per movimentare l'ingente volume d'aria che deve attraversare, con notevoli perdite energetiche, le scaffalature sulle quali sono disposti i blocchi;

- il processo di essiccazione ha una durata relativamente alta, specie per pezzi con notevoli spessori; durata che deve essere estesa fino all'essiccazione completa dei blocchi in posizione più sfavorita;

- procedendo, come detto, dall'esterno del blocco verso l'interno, la durata suddetta del procedimento richiede di per se stessa dei tempi lunghi, con conseguente aumento delle perdite energetiche per unità prodotta dovute ad esempio a perdite di aria verso l'esterno, o a scambi termici con l'esterno ecc.;

- una apprezzabile quantità di energia viene utilizzata per il riscaldamento delle scaffalature, e va poi perduta all'atto dell'estrazione delle scaffalature stesse, calde, dall'essiccatoio;

- per un valore medio di capacità produttiva dell'impianto occorre un essiccatoio di grande volume, con elevate superfici di scambio verso l'esterno e relative perdite.

L'inventore del trovato secondo la presente domanda di brevetto ha ricercato ed elaborato una soluzione che consente di eliminare tutti gli inconvenienti elencati sopra, soluzione che consiste in un procedimento che prevede di effettuare l'essiccazione dei blocchi a partire dall'interno, in corrispondenza dei loro fori, e procedendo verso l'esterno, senza interessarne le superfici esterne.

Più precisamente, l'oggetto dell'invenzione è un procedimento per l'essiccazione di blocchi forati in laterizio mediante l'azione di aria insufflata ad una prefissata temperatura in un tunnel di essiccazione entro il quale i blocchi sono collocati, caratterizzato dal fatto che l'essiccazione viene ottenuta facendo fluire la suddetta aria soltanto attraverso i fori dei blocchi, senza interessare sostanzialmente le superfici laterali esterne dei blocchi medesimi essendo essi impilati l'uno sull'altro e fra di loro accostati lateralmente.

Il procedimento suddetto, come pure alcuni preferiti tipi di realizzazione di impianti per la sua esecuzione verranno descritti qui di seguito facendo riferimento ai disegni allegati nei quali sono rappresentati:

- in fig. 1 la vista della sezione longitudinale di un blocco mentre viene effettuata la sua essiccazione con il procedimento secondo l'invenzione;

- in fig. 2 la vista laterale di un carrello mobile sul quale sono impilati dei blocchi da essiccare;

- in fig. 3 un dettaglio illustrativo di come sono orientati i fori dei blocchi della fig. 1 nei blocchi impilati;

- in fig. 4 la vista in pianta del carrello della fig. 1;

- in fig. 5 la sua vista frontale;

- in fig. 6 la vista laterale di un impianto di essiccazione per eseguire il procedimento secondo l'invenzione;

- in fig. 7 la sua sezione longitudinale mediana;

- in fig. 8 la vista in pianta dello stesso impianto sezionato con un piano orizzontale parallelo al suo pavimento;

- in fig. 9 la sezione trasversale dell'impianto eseguita in prossimità dell'ingresso del tunnel;

- in fig. 10 la sua sezione trasversale lungo B-B, in un suo punto intermedio;

- in fig. 11 la sua sezione trasversale in corri-

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spondenza dei gruppi principale di riscaldamento ed ausiliario di raffreddamento, in prossimità dell'uscita del tunnel;

- in fig. 12 la sezione trasversale in un punto intermedio di un impianto multiplo formato con due tunnel, a doppia fila di carrelli, fra loro affiancati senza parete divisoria.

Il concetto che sta alla base dell'invenzione è quello di effettuare l'essiccazione di ciascun blocco non per mezzo di una ventilazione più o meno turbolenta delle sue superfici esterne, bensì (vedi fig. 1) mediante lo scorrimento quasi laminare di flussi d'aria riscaldata attraverso i fori di alleggerimento 10' dei blocchi in laterizio 10, scorrimento che viene provocato instaurando, e mantenendola nel corso di tutto il procedimento, una prefissata differenza di pressione fra i due estremi 12a, 12b dei suddetti fori 10'. Operando opportunamente sui mezzi (solitamente ventilatori) che generano tale differenza di pressione al fine di variarne il valore e possibile variare la velocità di scorrimento onde ottenere, per una determinata ed anch'essa regolabile temperatura dell'aria di essiccazione, il desiderato andamento della curva dell'essiccazione riferita al tempo.

Con le prevalenze rilevate sperimentalmente come le più adatte all'economia di insieme dell'impianto, e per aree percentuali dei fori comprese entro i valori medi, si è constatato come sia possibile procedere all'essiccazione di una fila di blocchi accostati longitudinalmente e disposti con i fori l'uno sul prolungamento dell'altro, lunga fino a ca. 120 cm.

I blocchi 10 stessi possono venire accostati lateralmente e impilati direttamente l'uno sull'altro (vedi fig. da 2 a 5) per un'altezza che, con i tipi di blocchi e di materiali oggi maggiormente usati, varia al-l'incirca fra i 95 ed i 110 cm.

E' stato rilevato sperimentalmente anche il fatto che l'essiccazione procede in modo relativamente più rapido in prossimità dell'estremo del foro che funge da ingresso per l'aria circolante, ma che ciò non comporta alcun inconveniente per la stabilità dimensionale del blocco durante tutto il procedimento di essiccazione.

Con riferimento alle fig. da 6 a 11, si procede ora alla descrizione di una preferita realizzazione di un impianto adatto ad effettuare il procedimento sopradescritto, comprendente un solo tunnel 1 di essiccazione.

Tale impianto è costituito essenzialmente da, come detto, un tunnel di essiccazione 1 a sviluppo longitudinale, sul cui pavimento 1d è ricavata, incassata in esso, una pista guida 7 sagomata in modo da contenere, guidandoli durante la traslazione, i carrelli mobili 8 che s'impiegano per il trasporto dei blocchi 10 durante l'essiccazione.

E' evidente che può essere impiegato anche un binario fissato sul fondo di detta pista, (non rappresentato) per meglio guidare le ruote dei carrelli 8.

Tali carrelli 8, collegati meccanicamente fra di loro, vengono inseriti entro tale pista-guida 7, e su di essi vengono impilati, a diretto contatto tra di loro, più strati di blocchi 10, con i blocchi accostati lateralmente e longitudinalmente, come già accennato, in modo che i fori di ciascun blocco risultino allineati con i fori omologhi del blocco longitudinalmente adiacente, formando così un condotto per il passaggio dell'aria di essiccazione (vedi fig. 5) da una parte 31 del tunnel 1 all'altra 21.

II tunnel 1 stesso, infatti, grazie anche ad un diaframma 9 verticale, montato sulla mezzeria del soffitto 1c, e poggiante sui sottostanti blocchi 10 di laterizio per opera di opportuni organi 9a esercitanti sui blocchi 10 una prefissata tenuta, risulta diviso dal diaframma 9 e dalla fila di carrelli 8 in due parti 21, 31 separate dai blocchi 10 impilati, e comunicanti fra loro sostanzialmente solo attraverso l'insieme dei fori 10' dei blocchi stessi, fori che sono disposti perpendicolarmente alla direzione della traslazione dei carrelli 8, segnata con una freccia più grande nelle fig. 6, 7 e 8.

L'impianto comprende anche un condotto 2, parallelo ed adiacente per tutta la lunghezza al tunnel 1 stesso, provvisto di una pluralità di fori 2a o di bocchette regolabili equidistanziate che mettono in comunicazione il condotto 2 con una 21 delle due parti 21, 31 nelle quali il tunnel 1 è, come detto, suddiviso.

Entro al detto condotto 2 viene inviata, a pressioni e temperature prefissate, l'aria riscaldata di essiccazione per opera di un gruppo principale di ventilazione e riscaldamento 3, comprendente generalmente un ventilatore ed un dispositivo per il riscaldamento dell'aria (ad esempio uno scambiatore, un bruciatore o un mezzo similare), collocato in prossimità dell'uscita 1a del tunnel.

Tale aria, immessa come detto dalle bocchette 2a in una parte 21 del tunnel 1, entra nel campo di azione di una serie di ventilatori 6 di circolazione, montati anch'essi, come il diaframma 9, sulla mezzeria del soffitto 1c del tunnel 1, che fanno circolare l'aria, per effetto di una determinata differenza di pressione, fra le due parti 21 e 31 del tunnel 1 (la direzione dei vari flussi d'aria è indicata sui disegni con le frecce più piccole).

L'insieme dell'aria, circolante ciclicamente spinta dai ventilatori 6, fra le due parti del tunnel, viene fatta muovere, con una predeterminata velocità di traslazione, verso l'ingresso 1b del tunnel, e viene evacuata, una volta che ha ceduto il suo calore ed assorbito l'umidità dei blocchi, per opera di un ventilatore aspirante 4 che funge da gruppo di evacuazione, disposto appunto all'ingresso 1b del tunnel 1.

Giunti in prossimità dell'uscita la del tunnel 1, i blocchi vengono poi investiti da un getto di aria di raffreddamento generato da un gruppo di raffreddamento 5, disposto dalla parte opposta rispetto al detto gruppo principale 3, e comprendente un ventilatore premente, il quale è dimensionato ed orientato in modo che il getto d'aria, dopo essersi riscaldato raffreddando in buona misura i blocchi essiccati, venga convogliato nella parte 21 del tunnel, mescolandosi all'aria di essiccazione generata dal gruppo principale di ventilazione e riscaldamento 3 medesimo. Operando in tal modo si recupera buona parte del calore di raffreddamento dei blocchi 10, aggiungendo un ulteriore fattore di risparmio energetico. Naturalmente sia l'entrata 1 b, che l'uscita la del

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tunnel devono essere progettate in modo da consentire il passaggio dei carrelli mobili 8 senza rilevanti perdite di aria verso l'esterno.

In alcuni casi, per laterizi aventi alette di spessore limitato e fori di ampia sezione, e conseguentemente con tunnel di limitata lunghezza, la depressione creata dal suddetto gruppo di evacuazione 4 può già essere sufficiente a far circolare l'aria calda di essiccazione con una appropriata velocità di traslazione, senza che essa debba essere spinta dal ventilatore premente del gruppo di ventilazione e riscaldamento 3. In tali casi, quest'ultimo ventilatore può essere eliminato. Numerosissime varianti possono essere apportate alla forma realizzativa testé descritta per adeguarsi alle diverse esigenze relative alla essiccazione di blocchi con diverse caratteristiche morfologiche e ricavati con materiali diversi.

Tale forma realizzativa è da intendersi pertanto come puramente esemplificativa e non limitativa né vincolativa nei riguardi dei concetti inventivi espressi nelle rivendicazioni allegate.

Nel caso raffigurato, ad esempio, i ventilatori di circolazione 6 sono del tipo assiale, ma possono anche essere impiegati ventilatori radiali muniti di opportuni convogliatori onde ottenere lo stesso procedimento con prevalenze superiori.

I concetti inventivi suddetti consentono anche la realizzazione di impianti di forma più complessa per aumentare la capacità produttiva per unità di tempo.

Considerando ad esempio la fig. 12, in essa è rappresentato un tipo di impianto nel quale il tunnel è suddiviso da due file di carrelli 8 e di diaframmi 9 in tre parti.

II condotto 2 dell'aria di essiccazione, con relativi fori 2a, è incassata nel pavimento 1d del tunnel, e la circolazione fra due parti 21, 31 del tunnel separate da una fila di carrelli 8 è ottenuta tramite una serie di ventilatori 11 assiali ad asse verticale muniti di canali convogliatori 11 a.

(In questo disegno, come pure nei rimanenti, le zone con pressioni superiori sono segnate con dei segni +, quelle con pressioni inferiori con dei segni -)•

Di estremo interesse, al fine di una elevata produttività dell'impianto pur con una notevole compattezza dimensionale ed un limitato costo da ammortizzarlo e la possibilità di affiancare parallelamente, per tutta la loro lunghezza, due tunnel 1,1' suddivisi come anzidescritto, senza alcuna parete divisoria che li separi, formando un tunnel multiplo 101. Come si vede (fig. 12) dall'andamento delle pressioni e dalle direzioni di circolazione, il procedimento è identico, ma consente vantaggi ancora superiori.

Dalla descrizione fin qui eseguita si potrà anche apprezzare come il processo di essiccazione del laterizio avvenga alle condizioni fisiche ottimali per lo scambio termico necessario. Infatti l'aria riscaldata di essiccazione, immessa in quantità sostanzialmente uguali da tutte le bocchette di distribuzione 2a, viene a miscelarsi con l'aria di circolazione mossa dai ventilatori 6 che attraversa i blocchi e, nel procedere dall'uscita la verso l'ingresso 1b del tunnel per effetto della traslazione imposta dal gruppo di evacuazione 4, tale miscela presenta di mano in mano una temperatura decrescente ed un grado di umidità relativa crescente. Ciò significa che, al primo impatto con i blocchi 10 all'atto del loro arrivo nel tunnel attraverso l'ingresso 1 b, l'aria che effettua l'essiccazione ha la minor temperatura e la maggiore umidità relativa, e ciò elimina lo «choc» iniziale di disidratazione, con rischio di deformazione dei blocchi, che si verifica negli impianti tradizionali.

La differenza fra la temperatura dell'aria e quella dei blocchi poi, nel corso del procedimento secondo l'invenzione, tendenzialmente rimane più vicina ad un valore medio, con buoni risultati ai fini del rendimento globale dello scambio termico.

Le superfici laterali superiori dei blocchi che costituiscono lo strato più alto della carica, come pure quelle laterali dei blocchi, che possono essere separati da fughe di pochi millimetri di spessore, vengono interessate solo marginalmente dall'aria in circolazione, e ciò non compromette il risultato finale in modo rilevabile. Mediante l'applicazione ulteriore di leggeri diaframmi o schermi ricavati con materiale che sopporti bene una temperatura di ca. 100°C è comunque possibile ulteriormente ridurre, o addirittura praticamente annullare lo scambio termico relativo a tali superfici nel caso che sia richiesta una qualità del prodotto straordinariamente elevata.

Va aggiunto che sia i diversi valori di temperatura e pressione dell'aria, sia il verso di circolazione dall'aria stessa, sia la velocità di traslazione (continua o a passi successivi) dei carrelli mobili possono di volta in volta venire scelti, regolati e/o programmati al fine di ottenere il tipo di procedimento più adatto al diverso tipo di prodotto finale ricercato.

Claims

Rivendicazioni

1. Procedimento per l'essiccazione di blocchi forati in laterizio (10) mediante l'azione di aria insufflata ad una prefissata temperatura in un tunnel di essiccazione (1) entro il quale i blocchi sono collocati, caratterizzato dal fatto che l'essiccazione viene ottenuta facendo fluire la suddetta aria soltanto attraverso i fori (10") dei blocchi (10), senza interessare sostanzialmente le superfici laterali esterne dei blocchi medesimi essendo essi impilati l'uno sull'altro e fra di loro accostati lateralmente.

2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal comprendere le seguenti fasi:

a) impilaggio su carrelli mobili (8) di una pluralità di blocchi forati (10) fra loro sovrapposti, accostati lateralmente e longitudinalmente ed allineati, con gli assi longitudinali dei fori (10') disposti orizzontalmente, essendo i detti assi di due fori omologhi di due blocchi adiacenti fra loro accostati disposti l'uno sul prolungamento dell'altro;

b) introduzione dei carelli (8) entro al tunnel (1) di essiccazione;

c) traslazione dei detti carrelli mobili (8) perpendicolarmente alla direzione degli assi dei suddetti fori (10'), lungo un asse sostanzialmente mediano di un tunnel (1) di essiccazione provvisto di un diaframma (9), in modo da dividere con i car-

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relli ed il diaframma stessi il tunnel (1) in due parti opposte (21, 31) separate dai blocchi (10) impilati e fra loro comunicanti sostanzialmente solo attraverso l'insieme dei fori (10') dei blocchi stessi;

d) immissione dell'aria riscaldata di essiccazione entro una (21) delle dette due parti opposte del tunnel (1) ad una pressione risultante diversa in misura prefissata da quella regnante nell'altra parte (31), in modo che tutta la portata dell'aria di essiccazione suddetta attraversi l'insieme dei fori (10') dei blocchi per circolare fra l'una e l'altra delle suddette parti (21, 31) del tunnel (1);

e) raffreddamento dei blocchi (10) ad essiccazione avvenuta, con recupero del relativo calore di raffreddamento;

f) estrazione dei carrelli mobili (8) dal tunnel (1). 3. Impianto di essiccazione atto a realizzare il procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal comprendere:

a) un tunnel di essiccazione (1) provvisto agli estremi (1a, 1b) di un vano d'ingresso e di un vano d'uscita dimensionati in modo da consentire il passaggio di carrelli mobili (8) recanti i blocchi (10) impilati senza sostanziali fuoriuscite di aria in pressione;

b) un condotto (2) parallelo al tunnel (1), adiacente ad esso per tutta la sua lunghezza e provvisto di una pluralità di fori (2a) equidistanziati che lo rendono comunicante con una (21) delle dette due parti (21, 31) del tunnel (1) stesso;

c) un gruppo principale di ventilazione e riscaldamento (3) situato in prossimità dell'uscita (1a) del tunnel (1), che invia l'aria di essiccazione, a pressioni e temperature prefissate, entro al detto condotto (2);

d) un gruppo (5) di raffreddamento, disposto in prossimità dell'uscita (1a) del tunnel (1), dalla parte opposta rispetto al detto gruppo principale (3), comprendente un ventilatore premente che invia un getto d'aria sui blocchi inpilati (10) essiccati raffreddandoli, indirizzandolo poi verso l'interno del tunnel (1) in modo da recuperare il calore di raffreddamento;

e) un gruppo di evacuazione (4), costituito da un ventilatore aspirante, situato in prossimità dell'ingresso (1b) del tunnel (1);

f) una pluralità di ventilatori (6) di circolazione equidistanziati e montati all'incirca sulla mezzeria del soffitto (1c) del tunnel (1) per tutta la lunghezza del tunnel stesso che mantengono una prefissata differenza di pressione fra le sue due dette parti (21, 31);

g) una pista-guida (7), che può essere incassata nel pavimento (1d) del tunnel (1), disposta sostanzialmente lungo la sua linea mediana, avente una forma atta a contenere, guidandoli durante la loro traslazione, i carrelli (8) che trasportano i blocchi (10) da essiccare;

h) una pluralità di carrelli (8) consecutivi mobili montati su ruote, collegabili l'uno all'altro, sui quali sono impilati i blocchi (10) di laterizio da essiccare;

i) un diaframma (9) verticale, montato sostanzialmente in corrispondenza della mezzeria del soffitto (1c) del tunnel (1) e provvisto di organi (9a) atti ad esercitare sui sottostanti laterizi (10) impilati, durante la loro traslazione, una pressione sufficiente a creare una tenuta che sostanzialmente impedisca il passaggio dell'aria da una parte (21) del tunnel all'altra (31) attraverso il diaframma (9) stesso.

4. Impianto di essiccazione secondo la rivendicazione 3 nel quale i detti carrelli mobili (8), come pure i rispettivi diaframmi (9), sono allineati a formare due file parallele, suddividenti il tunnel (1) in tre parti, essendo i ventilatori di circolazione (11) montati sulla mezzeria del soffitto (1c) e provvisti di convogliatori (11 a, 11 b) atti a mettere in comunicazione due parti (21, 31) del tunnel (1) separate da una fila di carrelli, ed essendo il detto condotto (2) per l'aria di essiccazione, con i relativi fori (2a) di efflusso, ricavato sotto al pavimento (1a) del tunnel (1) in posizione sostanzialmente affacciata alla linea formata dai suddetti ventilatori di circolazione (11).

5. Impianto di essiccazione secondo la rivendicazione 4, nel quale più tunnel (1) sono affiancati parallelamente, senza alcuna parete divisoria che li separi fra di loro, formando così un tunnel multiplo (101) adatto per più elevate velocità di produzione.

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