IT9021894A1 - Procedimento per l'essicazione di materiale, specialmente di granulato di materia plastica, e dispositivo per l'attuazione di un tale procedimento. - Google Patents

Description

Descrizione L'invenzione riguarda un procedimento per l'essiccamento di materiali, in particolare di granulato di materia plastica, secondo il preambolo della rivendicazione 1, come pure riguarda un dispositivo atto alla esecuzione di un tale procedimento secondo il preambolo della rivendicazione 8.

È noto,che i materiali artificiali termoplastici sono più o meno groscopici. L'umidità assorbita, per lo più dall'atmosfera, alla lavorazione di piastificazione dei granulati di materia plastica può dar luogo a grossi problemi relativi alla qualità e alla tecnica di lavorazione a causa di inclusioni di vapore d'acqua. Per tale motivo, gran parte dei granulati veng no essiccati con dispendio nergetico più o meno grande mediante aria di essiccamento. Il fabbisogno per quanto attiene alla capacità degli essiccatori dipende dall'aumidità iniziale e finale come pure dal consumo ovvero dalla portata attraverso la tramoggia di essiccamento. Non tutti i granulati di materia plastica possono essere essiccati senza pròblemi. Sul mercato giungono in crescente misura nuovi cosiddetti 'materiali plastici di alta tecnologia' con i quali assai rapidamente ai arriva nella zona limite tra materiale essiccato in modo ottimale e materiale danneggiato/alte ato. Talidanneggiamenti o alterazioni sono conseguenza di tempi di essiccamento troppo lunghi e/o di temperature d essiccamento troppo elevate. Ciò si manifesta attraverso la rottura di certe reticolazioni in corrispondenza della catena molecolare, per cui il granulato diventa inservibile. La bontà e il dispendio di tempo dell’operazione di essiccamente sono una funzione del punto di rugiada, della portata d'aria, del tempo di essiccamento e della temperatura di essiccamento.

Ora è nota la regolazione dell'essiccamento di granulati di materia plastica mediante la portata di aria. Un granulato di materia plastica riscaldato una volta mantiene, anche con ridotta portata d'aria, la temperatura di essiccamento purché le perdite non siano maggiori dell'energia erogata della portata d' aria. Un granulato che si raffreddi naturalmente non è gradito perché le tramogge di essiccamento, per ragioni relative alla tecnica energetica devono essere isolate nel miglior modo possibile. Poiché la temperatura di essiccamente deve ssere manutenuta costante nonostante la diminuita portata d'aria, un danneggiamento del granulato di materia plastica è prevedibile L' invenzione ha lo scopo di realizzare il procedimenio e il dispositivo rivendicati ìn modo tale che l'essiccamento del materiale poppa essere condotto in economia energetica e in modo affidabile senza pericolo di dannaggiornante.

Tale se nel procedimento in parola si ottiene secondo l'invenzione con le caratteristiche qualificanti della rivendicazione 1 e, nel dispositivo in questione secondo l'invenzione,con le caratteristiche qualificanti della rivendicazione 8.

Nel procedimento inventivo, la temperatura di essiccamento viene impiegata come variabile regolata dato che, con costante punto di rugiada, costante riempimento del contenitore (tramoggia di essicamto) e costante portata aria secondo il consumo del momento, la temperatura può essere regolaa in modo assai semplice. Danneggiamenti termici del materiale nei risultanti tempi di lavorazione attraverso il tenitore possono essere con ciò prevenuti in maniera assai semplice. Se la portata del materiale è modesta ciò significa un maggior tempo di permanenza del materialenel contenitore, per cui si può abbassare la temperatura di essiccamento. Con ciò, anche in caso di tempi di permanenza piuttosto lunghi del mariale nel contenitore, vengono affidabilmente evitati danni termici al materiale. Inoltre, si ha cosi un considerevole risparmio di energia, cosicché all'attuazione del procedimento inventivo si ha non soltanto un risparmio energetico ma anche si hanno risparmi di costi.

Nel dispositivo inventivo, la valvola dell'apparecchio convogliatore è collegata all'unità di regolazione. Se la valvola dell'apparecchio convogliatore viene messa in funzione, cioè se il materiale viene estratto dal contenitore e quindi viene convogliato nuovo materiale, allora la temperatura di essiccamento viene abbassata tramite l'unità di regolazione fino a quando la portata del materiale non sarà nuovamente salita. In tal modo il materiale da essiccare sicuramente non sarà danneggiato termicamente.

Ulteriori caratteristiche dell'invenzione si rilevano dalle ulteriori rivendicazioni, dalla descrizione e dal disegni.

L'invenzione viene illustrata nei particolari sulla scorta di un esempio di attuazione raffigurato nei disegni, in cui:

la Fig. 1 mostra in rappresentazione schematica un dispositivo conforme all'invenzione per l'attuazione del procedimento inventivo,

la Fig. 2 mostra in un diagramma funzionale due varianti del procedimento proposto dall'invenzione.

La Fig. 1 mostra in rappresentazione schematica un dispositivo di essiccamento atto ad essiccare materiale in grani, in particolare granulato. Con tale dispositivo si possono essiccare in modo perfetto, ad esempio, materiali arificiali termoplastici Il granulato 6 depositato in due silos 1, le cui uscite 2 mediante condotte di uscita 3 e 4 (non raffigurate) sono collegate a macchine di lavorazione i cui apparecchi di convogliamento per aspirazione 15 sono rappresentati nella Fig. 1, Esse sono, per esempio, macchine plastificatrici con le quali viene plastificato il granulato di materiale plastico. Su ogni silo 1 si trova un apparecchio convogliatore 5, 6, che nell'esempio di attuazione è un convogliatore ad aspirazione. Entrambi i convogliatori 5, 6 sono collegati ad una soffiante 9 tramite una condotta di soffiante 7 con interposizione i almeno un filtro 8.

Il dispositivo di essiccamento è dotato, inoltre, di un dispositivo di essiccamento 10 in cui sono sistemati in maniera nota almeno un riscaldatore, almeno una cartuccia di essiccamento e una soffiante. La soffiante la cartuccia di essiccamento e il riscaldatore sono sistemati in un circuito di essiccamento 11. Esso è dotato di una condotta di essiccamento 12, in cui si trovano la cartuccia di essiccamento e il riscaldatore e la quale è provvista nei due silos di un'apertura di uscita ciascuno, attraverso cui l'aria di essiccamente entra dal basso nell'interno dei silos. L'aria dì essiccamento sale poi, nel materiale da essiccare dei silos 1, verso l'alto ed esce nuovamente dai silos attraverso una condotta di ritorno 13. Nella condotta di ritorno 1 3, l'aria di essiccamento, carica di umidità, viene riciclata al dispositivo di essiccamento 10. Opportunamente, nella condotta di ritorno 13, all'interno del dispositivo di essiccamento 10, vi è la soffiante. Con essa, l'aria di essiccamento viene insufflata nei silos 1 e aspirata tramite la condotta di ritorno 13. La condotta di essiccamento 12 e la condotta di ritorno 13 possono essere realizzate in maniera che i singoli silos possano essere essiccati l'uno indipendentemente dall'altro. In tal caso, vi sono nella tubazione di essiccamento e in quella dì ritorno appropriate valvole di comando.

Nella cartuccia di essiccamento dall'aria di essiccamento viene nuovamente estratta l'umidità. Con il riscaldamento a valle, l'aria in tal modo essiccata viene riportata alla temperatura ottimale per l' essiccamento del materiale, trovantesi nei silos 1.

Dai silos 1 il materiale essiccato viene estratto tramite la relativa uscita 1 ed erogato alla macchina di lavorazione. A mano a mano che sull'uscita 2 viene estratto materiale, con gli apparecchi convogliatori 5, 6 viene reintegrato nuovo materiale.

In tal modo i silos 1 hanno sempre un grado costante di riempimento. Per impedire un ccessivo riscaldamento del materiale 2, la temperatura di essiccamento viene regolata come funzione della portata del materiale 2. Ciò verrà spiegato, con l'ausilio della Fig. 2, ricorrendo a due esempi di esecuzione. Al riguardo si ipotizza che il punto di rugiada, il grado di riempimento dei silos 1 e le portate d'aria restino costanti. La temperatura di essiccamento, che viene utilizzata come variante regolata, può dunque essere regolata a seconda del consumo di materiale 2 del momento. In tal modo è possibile prevenire danni termici al materiale 2 nei risultanti tempi di transito attraverso il silo 1. Se si suppone che il punto di rugiada e la portata dell'aria di essiccamento attraversante il silo 1 siano costanti, si ha un breve tempo di essiccamento se si sceglie la massima temperatura di essiccamento possibile per il materiale da essiccare. Per converso, temperature di essiccamento più basse hanno bisogno di un maggior tempo di essiccamento . Mediante rilevamento del valore effettivo della portata del materiale 2 viene regolata la temperatura di essiccamento. Al riguardo va tenuto presente che ogni granulato di materiale plastico deve avere una temperatura massima ammissibile di essiccamento e un tempo minimo di essiccamento.

In appresso si ipotizza per il rilevamento del rendimento quale variante più semplice un apparecchio di convogliamento ad aspirazione. Nella Zona I il materiale. 2 viene sottoposto ad essiccamento preliminare. All'inizio dell'essiccamento, il materiale viene preessiccato, durante il tempo di preessiccamento t1, alla temperatura di essiccamento T1. Al termine del tempo di preessiccamento t1 ha inizio la regolazione vera e propria (Zona II). Non appena è terminato il tempo di preessiccamento t1 viene dato inizio al tempo di regolazione t1. Se entro tale tempo di regolazione t1 la valvola del vuoto dell'apparecchio convogliatore 5, 6 non diventa attiva, cioè nel silo 1 non viene caricato materiale 2, al termine del tempo di regolazione t 2 la temperatura di essiccamento viene abbassata da T1 a T2. Nell'esempio di attuazione è ipotizzato che nella Zona II non abbia, avuto luogo nessuna aspirazione del genere. Pertanto la temperatura di essiccamento é stata portata al basso valore T2. La valvola del vuoto assume nella circostanza la posizione 0. L'aria di essiccamento può dunque essere essiccata con la temperatura di essiccamento più bassa perché nel silo 1 non é stato caricato materiale nuovo.

Nella Zona III in Fig. 2 si ipotizza che la valvola del vuoto dell'apparecchio convogliatore aspirante 5, 6 sia stata aperta due volta (posizione I). per immettere nel silo 1 nuovo materiale. Non appena la valvola del vuoto viene aperta (posizione. I), viene di nuovo iniziato il tempo di regolazione t1. Se entro tale tempo di regolazione t2 la valvola del vuoto ridiventa attiva, come nell'esempio di esecuzione riportato, allora il tempodi regolazione t2 viene avviato nuovamente mentre viene riaperta la valvola del vuoto. Contemporaneamente, la temperatura di essiccamento viene riportata dal basso valore T2 nuovamente all'elevato valore T2. Ciò è necessario perché ora nel tempo di regolazione assegnato t2 è stata caricata nel silo 1 una tale quantità di materiale 2 che la temperatura di essiccamento può essere aumentata per l'essiccamento ottimale del materiale 2 senza pericolo di danneggiamento del medesimo. Se durante il tempo di regolazione assegnato t2 la valvola del vuoto si apre solo una volta, non vi è bisogno di innalzare la temperatura di essiccamento al valore T1. In tal caso basterà, per un essiccamento ottimale del materiale 2 nel silo 1 che la temperatura di essiccamento abbia il valore T2 che è più basso. Nella Zona III non si ha allora, nel tempo di regolazione t2 nuovamente iniziato, nessuna nuova operazione di riempimento, vale a dire la valvola del vuoto non viene riaperta. Perciò, trascorso tale tempo di regolazione t2, la temperatura, di essiccamento ridiscende al valore inferiore T2.

Nella Zona IV, la valvola del vuoto viene aperta tre volte ma gli intervalli di tempo tra le singole operazioni di apertura sono maggiori del tempo di regolazione t2. Pertanto la temperatura di essiccamento rimane sul valore inferiore T2 e non ha dunque bisogno di essere portata al valore superiore T1. Ad ogni apertura della valvola del vuoto viene nuovamente avviato il tempo di regolazione t2, come illusra la rappresentazione della Fig. 2.

Riassumendo, avviene che il tempo di regolazione t2 viene nuovamente iniziato dalla valvola del vuoto dell'apparecchio convogliatore 5, 6. La durata del tempo di regolazione T2 dipende dal tipo di materiale 2, dalla portata di aria di essiccamento attraversante il silo 1 come pure dalla portata del materiale 2. Con il tempo di regolazione t2 si può ottenere un essiccamento ottimale del materiale 2. Se durante il tempo di regolazione tg la valvola del vuoto non viene riaperta, al termine di tale tempo di regolazione la temperatura di essiccamento viene impostata sul valore più basso T2. Se però, durante il tempo di regolazione t2, la valvola del vuoto viene riaperta, il tempo di regolazione t2 viene iniziato nuovamente e allora la temperatura di essiccamento viene impostata sul valore più elevato T1.

Nella metà inferiore della Fig. 2 è rappresentata una seconda forma di esecuzione della regolazione della temperatura di essiccamento. Dapprima il materiale 2 viene nuovamente sottoposto a preessiccamento a temperatura di essiccamento T1 durante il tempo t1 La valvola del vuoto è allora, come nel precedente esempio di attuazione, chiusa (posizione 0). Trascorso il tempo di preessiccamento t1, la temperatura di essiccamento T1 viene mantenuta. Nell'esempio di attuazione rappresentato, la valvola del vuoto del convogliatore aspirante 5, 6 viene allora aperta tre volte a piccoli intervalli di tempo. Ciò significa che, nel lasso di un tempo preassegnato, viene estratta dal rispettivo silo una quantità relativamente grande di materiale. Il rendimento è in tal caso elevato e il tempo di permanenza del materiale 2 nel silo 1 é corrispondentemente breve. Perciò in questo caso la temperatura di essiccamento non viene abbassata, per cui il materiale 2 viene essiccato a sufficienza nonostante il breve tempo di permanenza in silo.

Se ora non si verifica, per un tempo piuttosto lungo, nessuna estrazione di materiale, la temperatura di essiccamento scende al valore più basso T2. A differenza del precedente esempio di esecuzione, l'abbassamento della temperatura avviene in continuo. La temperatura di essiccamento può essere ridotta perché il rendimento del convogliatore aspirante è piccolo e il tempo di permanenza del materiale nel silo 1 è corrispondentemente lungo. Il materiale 2 si essicca perciò a sufficienza e non è da temere un danneggiamento a causa della modesta temperatura di essiccamento T2.

Per tutto il tempo in cui dal silo 1 viene prelevata solo una ridotta quantità di materiale 2 e, pertanto, anche vengono caricate solo piccole quantità nel silo, la temperatura di essiccamento resta abbassata. Se la valvola del vuoto del convogliatore aspirante 5, 6 viene riaperta per un tempo più lungo e/o a più brevi intervalli di tempo, la temperatura di essiccamento sale nuovamente al valore T1. Tale aumento della temperatura si verifica nuovamente in continuo a differenza del precedente esempio di attuazione, nel quale la temperatura di essiccamento viene abbassata o elevata pressocché in discontinuo.

Nella metà inferiore della Fig. 2 è ancora rappresentata la possibilità che il materiale 2 non sia prelevato dal silo 1 in discontinuo bensì in continuo per un periodo di tempo piuttosto lungo. In corrispondenza di tk la valvola del vuoto dell'apparecchio convogliatore 5, 6 è aperta, per cui dal silo 1 viene continuamente prelevato materiale 2 e, corrispondentemente, viene ricaricato nuovo materiale. La temperatura di essiccamento resta, durante tale tempo tk , sul valore più alto T1 affinché il nuovo materiale possa essere essiccato sufficientemente.

Se il prelievo di materiale, in continuo o in discontinuo, viene ridotto a zero, la temperatura di essiccamento viene abbassata in continuo fino al valore T2.

Questa regolazione dell'essiccamento del materiale 2 presenta vantaggi sostanziali. La temperatura di essiccamento viene ridotta con ridotta portata di materiale 2, cosicché il materiale da essiccare non subisce danni termici nel silo 1. Se, con una ridotta portata di materiale 2 si mantenesse la superiore temperatura di essiccamento, che è affatto appropriata per l'essiccamento iniziale, essa verrebbe a danneggiare termicamente il materiale per l'associetà ridotta portata del materiale, vale a dire per la maggior durata di permanenza del materiale nel silo 1. Grazie alla descritta regolazione della temperatura di essiccamento, ciò viene evitato in manie -ra fidata. Grazie alla calcolata riduzione graduale della temperatura con contemporanea ridotta portata del materiale 2, e dunque con un più lungo tempo di essiccamento, si può avere un considerevole risparmio di energia. Il descritto dispositivo di essiccamento può essere governato e regolato in completo automatismo. Con un sistema di essiccamento realizzato secondo le più recenti possibilità tecniche e dotato di comando a microelaboratore (comando assistito da computer), i necessari investimenti aggiuntivi sono relativamente ridotti. Essi possono essere ammortizzati, per il relativo comando e regolazione, a seconda delle dimensioni dell'impianto, con il solo risparmio energetico in meno di un anno e senza nemmeno tener conto del miglioramento qualitativo del materiale essiccato.

La Fig. 1 mostra schematicamente l'unità di comando/regolazione 14.

A differenza dell'esempio di attuazione raffigurato e descritto , la portata del materiale può essere rilevata anche nei dispositivi posti a monte -a valle dei silos e delle tramogge di essiccamento 1. Ciò non comporta alcuna modifica per a deseritta regelazione

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per l'assiccamento di materiale in particolare granulato di materia plastica, nel quale procedimentoil materiala trovantesi in un contenitore viene essiccato con aria di essiccamento ad una temperatura di essiccamento impostata a seconda del materiale da essiccare, caratterizzato dal fatto che la temperatura di essiccamento viene regolata a seconda della portata del materiale (2).
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la temperatura di essiccamento viene abbassata in caso di prolungato tempo di essiccamento. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la temperatura di essfocamento viene ridotta in caso di ridotta portata. del materiale (2). 4. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che la temperatura di essiccamento viene regolata nell'ambito di un tempo di regolazione (tg). 5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il tempo di regolazione (t2) viene iniziato attraverso un'operazione di ricarica del materiale X2). 6. Procedimento secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che, trascorso il tempo di regolazione (t2), viene impostata una temperatura di essiccamento più bassa (T2). 7. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzato dal fatto che in un'operazione di ricarica rinnovata rientrante nel tempo di regolazione (t) il tempo di regolazione (t2) viene iniziato nuovamente. 8. Dispositivo per l'attuazione del procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7 presentante almeno un contenitore di materiale in cui sbocca la condotta di essiccamento e al quale si collega una condotta di ritorno per l'aria di essiccamento e provvisto di almeno un apparecchio convogliatore, preferibilmente convogliatore aspirante, il quale presenta una valvola azionabile per il convogliamento del materiale caratterizzato dal fatto che la valvola dell’apparecchio convogliatore (5. 6) é collegata ad un'unità di regolazione (14).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che 11 segnale di inserìmento della valvola avvia un organo temporizzatore dell’unità di regolazione (14). 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che la durata dell' organo di temporizzazione è regolabile. 11, Dispositivo secondo la rivendicazione 9 o 10 , caratterizzato dal fatto che il segnale di uscita dell’organo temporizzatore comanda un regolatore della temperatura.