ITMI20082312A1 - Essiccatore per inerti - Google Patents

Description

“Essiccatore per inertiâ€

La presente invenzione si riferisce ad un innovativo essiccatore per inerti, in particolare conglomerati bituminosi riciclati, nuovi o loro miscele.

Gli impianti per il trattamento e la produzione di conglomerati bituminosi sono penalizzati dagli essiccatori noti e dalla loro tecnologia d’introduzione e di essiccazione dei materiali o conglomerati, in particolare conglomerati recuperati mediante fresatura (RAP) di manti stradali.

Gli essiccatori di tecnica nota prevedono un cilindro rotante, con asse leggermente inclinato, nel quale viene introdotto il materiale da trattare. All’interno del cilindro à ̈ presente un riscaldatore a fiamma e il prodotto riscaldato rotola in controcorrente rispetto alla direzione della fiamma fino ad un estremo di scarico dall’essiccatore. Solitamente l’inerte à ̈ inserito nel cilindro dalla parte opposta al riscaldatore ed il prodotto RAP à ̈ inserito mediante un apposito anello di riciclaggio in una posizione centrale rispetto agli estremi del cilindro.

Nel caso di prodotto riciclato, solitamente in una zona dell’essiccatore viene immesso -separatamente dal prodotto riciclato- una percentuale di prodotto RAP che si vuole miscelare con l’inerte vergine già abbondantemente riscaldato.

Questa tecnologia presenta delle problematiche relative alle emissioni di combustione, alla bassa percentuale di RAP inseribile, all’impossibilità di riclassificare la miscela in uscita dall’essiccatore per problemi di intasamento, all’alta percentuale d’umidità residua nella miscela all’uscita. Inoltre, à ̈ facile l’intasamento e l’incrostamento, con conseguenti problemi e costi di manutenzione.

Inoltre, l’inserimento del prodotto mediante l’anello provoca anche l’aspirazione di aria fredda, diminuendo il rendimento. L’inserimento nella camera di espulsione permette invece l’uso solo con una bassa percentuale di prodotto essiccabile. La miscela in uscita ha comunque un’alta percentuale di umidità residua. Nei sistemi noti i valori normali possono essere, ad esempio, percentuali massime di RAP essiccabile nell’intorno del 20% e umidità residua nel conglomerato anche del 70%.

Scopo generale della presente invenzione à ̈ ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo un essiccatore che permetta di abbattere le emissioni di combustione, aumentare la percentuale di RAP inseribile (quando utilizzato), la possibilità di riclassificare le miscele, di avere una percentuale di umidità residua accettabile per il processo di produzione del conglomerato bituminoso, di ridurre i costi e le necessità di manutenzione.

In vista di tale scopo si à ̈ pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un essiccatore per inerti comprendente un cilindro essiccatore rotante assialmente, nel quale sono immessi i prodotti da trattare, e con un bruciatore di riscaldamento, caratterizzato dal fatto che l’ingresso per l’immissione dei prodotti da trattare à ̈ prossimo ad un estremo del cilindro e in prossimità dell’estremo opposto à ̈ presente una uscita dei prodotti trattati e un combustore formato dal bruciatore e da un elemento cilindrico cavo coassiale nel quale il bruciatore dirige la fiamma.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una possibile realizzazione esemplificativa applicante tali principi. Nei disegni:

-figura 1 rappresenta una vista in alzata laterale di un impianto essiccatore secondo l’invenzione;

-figura 2 rappresenta una vista in sezione longitudinale dell’essiccatore di figura 1;

-figura 3 rappresenta una sezione trasversale del cilindro presa lungo la linea III-III di figura 2.

Con riferimento alle figure, in figura 1 Ã ̈ mostrato un impianto essiccatore, indicato genericamente con 10, comprendente un cilindro essiccatore 11, montato con asse inclinato e rotante mediante supporti di rotolamento 12, 13 e una motorizzazione 14, vantaggiosamente a ingranaggi a denti diritti.

Un trasportatore 15 immette il materiale da trattare in prossimità dell’estremo alto del cilindro, attraverso una bocca di immissione 16. Vantaggiosamente, nel caso di trattamento di conglomerati riciclati vengono scaricati nel cilindro sia il prodotto da riciclare sia il prodotto nuovo di integrazione del prodotto da riciclare. A tale scopo, mezzi 17, 18 di scarico controllato (in sé noti, e perciò non ulteriormente descritti, ad esempio formati da tramogge motorizzate e da un sistema elettronico di controllo) alimentano sul nastro le quantità prescelte di prodotto nuovo (inerte vergine) e riciclato (RAP). Nella zona di ingresso del cilindro essiccatore giungono perciò entrambi i prodotti e si mischiamo sostanzialmente non ancora riscaldati.

Una pre-miscelazione può anche essere prevista.

Come meglio si vede in figura 2, all’estremo opposto del cilindro essiccatore 11 à ̈ presente un bruciatore 19 stazionario, che emette nel cilindro una fiamma assiale al cilindro e diretta verso l’interno. Davanti alla bocca del bruciatore à ̈ posto un elemento cilindrico cavo e aperto 20, coassiale al cilindro essiccatore 11, nel quale viene assialmente diretta la fiamma del bruciatore. Vantaggiosamente, l’elemento cilindrico à ̈ composto (o à ̈ ricoperto) da mattonelle di materiale refrattario. L’elemento cilindrico con la fiamma del bruciatore forma una camera di combustione 26 e l’assieme elemento cilindrico e bruciatore formano così un gruppo combustore che, fra l’altro, si à ̈ trovato aumentare notevolmente il rendimento del forno essiccatore.

La distanza fra bruciatore ed elemento cilindrico à ̈ stabilita (dipendentemente anche dalla dimensione della fiamma) in modo che si generi un effetto venturi davanti al bruciatore che riporta i fumi dalla periferia del cilindro verso l’interno della fiamma e nell’elemento cilindrico. Ciò contribuisce ad una diminuzione degli inquinanti.

I prodotti da trattare vengono immessi dalla zona più fredda del cilindro e si avvicinano mano a mano alla zona più calda prima di essere evacuati da una bocca di scarico 21 nella zona più bassa del cilindro essiccatore.

Vantaggiosamente, il cilindro essiccatore à ̈ dotato sulla parete interna di organi di rimescolamento e circolazione dei prodotti trattati. Tali organi sono differenziati a seconda della zona del cilindro lungo l’asse. Anche la temperatura delle zone aumenterà da un estremo all’altro del cilindro, grazie all’avvicinamento al bruciatore.

In una prima zona, o zona di ingresso 22, il RAP e l’inerte vergine vengono ben miscelati mediante una superficie interna del cilindro che à ̈ palettata con palette ad andamento vantaggiosamente elicoidale.

In tale prima zona la temperatura nel cilindro à ̈ stata trovata potere essere vantaggiosamente nell’intorno di 120°C. Naturalmente, le temperature menzionate per le varie zone sono temperature medie della zona, il gradiente di temperatura aumentando gradatamente muovendosi lungo l’asse del cilindro. Inoltre, la temperatura del prodotto in movimento sarà evidentemente più bassa.

Nella zona successiva, o seconda zona 23, (vantaggiosamente definita in un tratto di cilindro con temperatura nell’intorno di 200°C) l’aumento di temperatura che subisce la miscela permette l’evaporazione dell’umidità contenuta nel RAP (superiore a quella contenuta nell’inerte vergine). In tale seconda zona la superficie interna del cilindro à ̈ vantaggiosamente dotata di coppe, palette o tazze estese lungo generatrici del cilindro.

Una terza zona 24 (temperatura vantaggiosamente nell’intorno di 300°C) à ̈ dotata anch’essa di coppe, palette o tazze (vantaggiosamente più grandi di quelle della zona precedente) estese lungo generatrici del cilindro.

In tale zona si ha un amalgamento della miscela; le particelle d’inerte vergine si legano con le particelle di RAP grazie al rammollimento del bitume creando un conglomerato dalle caratteristiche simili a quelle dell’inerte vergine, senza i problemi d’intasamento e di adesione alle parti dell’impianto proprie del RAP negli impianti noti.

Nell’ultimo tratto 25 del forno, in corrispondenza della camera di combustione 26, si ha una quarta zona dove avviene l’ultima fase, quella di riscaldamento finale, in cui il conglomerato raggiunge la temperatura di 180-200°C, con una temperatura nel combustore nell’intorno di 800°C.

Tale ultima zona comprende una superficie interna del cilindro essiccatore che à ̈ dotata nuovamente di palette disposte con andamento elicoidale, mentre sulla superficie del cilindro attorno all’elemento cilindrico 20 sono presenti tazze 27. Come si vede bene anche in figura 3, l’elemento cilindrico à ̈ supportato al cilindro per mezzo di supporti radiali 28.

Si noti che la particolarità costruttiva del forno prevede un rimescolamento e l’essiccazione del materiale trattato senza che sia investito dalla fiamma.

A questo punto à ̈ chiaro come si siano raggiunti gli scopi prefissati.

Grazie all’esistenza del combustore formato dal bruciatore che invia la fiamma nell’affrontato elemento cilindrico coassiale, si ottiene una duplice funzione di camera di combustione, nel caso il forno essicchi solamente inerte vergine, e di post-combustore, nel caso il materiale trattato contenga RAP.

Con l’essiccatore secondo l’invenzione si hanno basse emissioni di combustione.

Si à ̈ trovato che con un impianto secondo l’invenzione, si à ̈ in grado di essiccare una miscela composta da RAP e inerti vergini con una percentuale di conglomerati recuperati mediante fresatura del 40% e più.

Inoltre, la percentuale di umidità residua nella miscela à ̈ nell’intorno del 5%.

La particolare geometria interna del forno fa in modo che il materiale in transito sia sollevato e rimescolato in modo ottimale senza essere investito direttamente dalla fiamma del bruciatore.

Essiccando solo inerte vergine le eventuali particelle incombuste che vengono a contatto con la superficie in refrattario (dalla temperatura elevata) dell’elemento cilindrico del combustore bruciano completamente.

Nel caso si essicchi inerti vergini e RAP, la fase di rammollimento del bitume crea un gas che prende il nome di “blue smog†. Questo gas, potenzialmente inquinante, viene bruciato all’interno del cilindro combustore. Infatti, il “blue smog†che si crea dal RAP, e che avanza nella parte inferiore del cilindro essiccatore, viene aspirato forzatamente all’interno del combustore grazie all’effetto Venturi che il bruciatore (aiutato anche dalla propria ventola) crea tra l’uscita del bruciatore e l’ingresso del cilindro combustore.

Con l’essiccatore dell’invenzione si ha un migliore amalgamento della miscela evitando fenomeni di intasamenti e permettendone la riclassificazione.

Il tutto con elevati standard di efficienza energetica. Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione à ̈ riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato. Ad esempio, le dimensioni e le proporzioni fra le varie parti possono variare a seconda delle specifiche esigenze pratiche. I trasportatori di ingresso dei prodotti possono essere differenti.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Essiccatore per inerti comprendente un cilindro essiccatore (11) rotante assialmente, nel quale sono immessi i prodotti da trattare, e con un bruciatore (19) di riscaldamento, caratterizzato dal fatto che l’ingresso (16) per l’immissione dei prodotti da trattare à ̈ prossimo ad un estremo del cilindro e in prossimità dell’estremo opposto à ̈ presente una uscita (21) dei prodotti trattati e un combustore formato dal bruciatore (19) e da un elemento cilindrico cavo (20) coassiale nel quale il bruciatore dirige la fiamma.
2. 2. Essiccatore secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’elemento cilindrico cavo à ̈ posizionato davanti al bruciatore in modo tale da provocare un effetto venturi che aspira i fumi dalla periferia del cilindro verso l’interno dell’elemento cilindrico.
3. 3. Essiccatore secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’elemento cilindrico ha superficie in materiale refrattario, vantaggiosamente in forma di mattonelle.
4. 4. Essiccatore secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il cilindro à ̈ inclinato con il suo estremo prossimo all’ingresso che à ̈ più in alto dell’estremo opposto.
5. 5. Essiccatore secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dall’estremo del cilindro prossimo all’ingresso verso l†̃estremo opposto sono presenti zone successive di trattamento a temperatura via via crescente, tali zone essendo definite da organi di rimescolamento e circolazione dei prodotti trattati che sono disposti sulla parete interna del cilindro.
6. 6. Essiccatore secondo rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una prima zona di ingresso con una superficie interna del cilindro dotata di palette di miscelazione, una seconda zona di evaporazione dell’umidità, una terza zona a palette di amalgamento e una quarta zona, in corrispondenza della camera di combustione, di riscaldamento finale del prodotto prima dell’uscita.
7. 7. Essiccatore secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nel combustore à ̈ presente una temperatura nell’intorno di 800°C.
8. 8. Essiccatore secondo rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la prima e la quarta zona hanno palette disposte con andamento elicoidale.
9. 9. Essiccatore secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto ingresso à ̈ alimentato da un trasportatore sul quale mezzi di erogazione comandata depositano sia prodotti riciclati sia prodotti vergini, così che entrino sostanzialmente assieme nel cilindro rotante.