IT9068028A1 - Apparecchiatura per la misura delle caratteristiche fluidodinamiche dei cereali, specialmente per l'uso in programmi di calcolo - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:

"Apparecchiatura per la misura delle caratteristiche fluidodinamiche dei cereali, specialmente per l'uso in programmi di calcolo"

RIASSUNTO

L'apparecchiatura comprende un corpo cilindrico verticale cavo (10) delimitante una camera (11) di contenimento della massa di cereale, mezzi (12-13) per alimentare nella camera un flusso d'aria climatizzata attraversante la massa di cereale, mezzi (16-10a) per regolare la portata e la velocita' del flusso d'aria climatizzata e mezzi (17-18) per misurare la pressione in una pluralità' di sezioni sovrapposte di detta camera.

(rif. fig. 1).

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un'apparecchiatura per la misura delle caratteristiche fluidodinamiche dei cereali, specialmente per l'uso in programmi di calcolo.

L 'attuale esigenza di contenere i consumi energetici ha stimolato lavori teorici finalizzati all'ottimizzazione del processo di essiccazione che avviene negli essiccatoi per usi agricoli.

L'elaborazione di un modello matematico rappresentante il funzionamento di un essiccatoio per cereali richiede tuttavia la conoscenza di un cospicuo numero di dati sperimentali.

Lo scopo della presente invenzione e' quello di realizzare un'apparecchiatura che consenta di ottenere in modo semplice i dati richiesti. Piu' particolarmente l'invenzione ha l'importante scopo di realizzare un'apparecchiatura che permetta di rilevare la caduta di pressione in un flusso d'aria che attraversa una massa di materiale solido granulare, tipicamente un cereale, in funzione dei parametri fisici caratteristici del flusso ossia: velocita' media, temperatura e umidita'.

Un altro scopo della presente invenzione e' quello di realizzare un'apparecchiatura di semplice struttura ed idonea ad ottenere in breve tempo dati relativi a molti materiali differenti.

Per realizzare questi importanti scopi, ed altri che risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue, la presente invenzione ha per oggetto un'apparecchiatura per la misura delle caratteristiche fluidodinamiche dei cereali, caratterizzata dal fatto che comprende un corpo cilindrico verticale cavo delimitante una camera di contenimento della massa di cereale, mezzi per alimentare nella camera un flusso d'aria climatizzato attraversante la massa di cereale, mezzi per regolare la portata e la velocita' del flusso d'aria climatizzato e mezzi per misurare la pressione in una pluralità' di sezioni sovrapposte della detta camera .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue e con riferimento all'annesso disegno, fornito a titolo di esempio non limitativo, mostrante una vista schematica in elevazione, parzialmente sezionata dell'apparecchiatura secondo la presente invenzione.

Nei disegni con 10 e' indicato un corpo cilindrico cavo disposto con l'asse parallelo alla direzione verticale e delimitante una camera 11 di contenimento della massa di cereale C in esame chiusa inferiormente da un fondello Ila di rete metallica atto a sostenere detta massa di cereale.

Nella camera cilindrica 11 del corpo 10 e1 alimentato un flusso d'aria generato da un ventilatore 12 avente una prevalenza compresa tra 100.000 e 300.000 Pascal. La temperatura ed il grado di umidita' del flusso d'aria sono regolati ai valori voluti da un climatizzatore 13 di tipo noto che riceve segnali di regolazione da sensori di temperatura e umidita', non disegnati, posti alla base del corpo cilindrica 10. Il corpo 10 e' sostenuto da una camera di ristagno 14 nella quale gran parte dell'energia cinetica del flusso d'aria prodotto dal ventilatore 12 si trasforma in energia di pressione. Una saracinesca 16 di parzilizzazione della sezione di ingresso della camera 11 permette di regolare la portata dell'aria che attraversa la massa di cereale C. Sulla parte terminale del corpo 10 sono provvisti mezzi per aumentare la velocita' V2 del flusso d'aria in un rapporto noto rispetto alla velocita' VI che detto flusso possiede a monte onde poter usare, per la misura della velocita', anemometri A con caratteristiche ordinarie. Tali mezzi sono costituiti da una porzione convergente IOa nella quale il flusso d'aria subisce un'accelerazione inversamente proporzionale al rapporto delle aree attraversate.

Le aree massima e minima della porzione convergente IOa sono scelte in modo da fornire un fattore di aumento della velocita' V2/V1 compreso tra 10 e 20. La conicità' della porzione IOa e' scelta pari al 5?ó onde evitare distacchi della vena fluida e formazione di vortici.

La porzione convergente e' raccordata con un tratto a sezione costante 10b di lunghezza pari ad almeno due volte il diametro finale.

Lungo una direttrice del corpo 10 sono provviste prese di pressione 17 costituite da beccucci passanti disposti in corrispondenza di sezioni sovrapposte della camera 11 e distanziati di un passo costante. A ciascuna presa 17 e' collegato un manometro differenziale 18, per esempio del tipo a colonna di liquido; la lettura dei manometri fornendo la caduta di pressioneΔ P che il fluido attraversante la massa di cereale subisce nel passaggio da una sezione all'altra della camera.

Sul corpo 10 sono inoltre provvisti sportelli 19 dotati di chiusura a saracinesca, serventi al prelievo di campioni di materiale di cui misurare il contenuto d'acqua in funzione del tempo e degli altri parametri oggetto della misura.

Preferibilmente il corpo 10 e1 collegato alla camera di ristagno 14 con l'interposizione di un innesto a flangia 20 che permette di rimuovere detto corpo con facilita' sia per sostituire il materiale in prova che il corpo stesso.

Di particolare importanza agli effetti del corretto funzionamento dell'apparecchiatura, sono le dimensioni della camera cilindrica 11. Il diametro di essa e' scelto in modo da soddisfare alla condizione che la disuniformità' nella distribuzione della velocita' VI del flusso, generata dalla parete, interessi una zona pari a circa il 4% dell'area totale.

Pertanto, essendo lo strato limite parietale costituita da una corona circolare di fluido di spessore compreso tra 1 e 4 millimetri, il diametro della camera 11 e' scelto pari ad almeno 200 mm.

Analogamente la lunghezza assiale della camera 11 e' scelta in modo tale che anche in presenza di bassi valori della velocita' VI, per esempio compresi tra 0,3 e 0,6 m/sec, sia possibile misurare cadute di pressione apprezzabili con gli usuali manometri a colonna d'acqua. Tenendo conto che la caduta di pressione di un flusso d'aria transitante attraverso una massa di cereale e' compresa tra 0,1 e 0,3 Pascal/metro si e1 dedotta una lunghezza minima della camera 11 pari a 2400 mm.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato i particolari di esecuzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato a titolo di esempio non limitativo, senza per questa uscire dall'ambito dell'invenzione.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) - Apparecchiatura per la misura delle caratteristiche fluidodinamiche dei cereali, caratterizzata dal fatto che comprende un corpo cilindrico verticale cavo delimitante una camera di contenimento della massa di cereale, mezzi per alimentare nella camera un flusso d'aria climatizzato attraversante la massa di cereale, mezzi per regolare la portata e la velocita' del flusso d'aria climatizzato e mezzi per misurare la pressione in una pluralità' di sezioni sovrapposte di detta camera. 2) - Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'altezza della camera di contenimento e' pari ad almeno 2400 mm e la sua larghezza e' pari ad almeno 200 mm. 3) - Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i mezzi per alimentare il flusso d'aria comprendono un ventilatore con prevalenza compresa tra 200.000 e 300.000 Pascal ed un climatizzatore pilotato da sensori di temperatura e umidita1 del flusso posti nella sezione di ingresso della camera di contenimento del cereale. 4) - Apparecchiatura seconda la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende una camera di ristagno interposta tra il corpo cilindrico ed i mezzi di alimentazione dell'aria climatizzata . 5) - Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende, disposto alla base della camera cilindrica, un parzializzatore a saracinesca per la regolazione della portata d'aria. 6) - Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la camera cilindrica e' delimitata inferiormente da un fondello di rete metallica atto a sostenere la massa di cereale. 7) - Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il corpo cilindrico presenta una porzione terminale convergente raccordata con un tratto terminale a sezione costante serventi ad accelerare la corrente d'aria a scapo di misura della velocita' del flusso. 8) - Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che il rapporto tra il diametro massimo e quello minimo della porzione rastremata e' compreso tra 10 e 20. 9) - Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che il tratto terminale a sezione costante ha una lunghezza assiale pari ad almeno due volte il diametro minimo della porzione rastremta. 10) - Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il corpo cilindrico comprende una pluralità' di prese di pressione costituite da beccucci passanti serventi al collegamento di rispettivi manometri differenziali a colonna d'acqua. 11) - Apparecchiatura secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che dette prese di pressione sono disposte in corrispondenza di sezioni sovrapposte della camera di contenimento del cereale e sono distanziate di un passo costante. 12) - Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto corpo cilindrico e' provvisto di una pluralità' di sportelli, dotati di chiusura a saracinesca, serventi al prelievo di campioni di materiale. 13) - Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 1 e 4, caratterizzata dal fatto che il corpo cilindrico e' sopportato dalla camera di ristagno alla quale e' collegato, amovibilmente, mediante un giunto a flangia.