ITUA20164053A1 - MIXING PLANT FOR FOUNDRY JETS - Google Patents
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Description
“IMPIANTO DI DISTAFFATURA DI GETTI DA FONDERIA”. “FOUNDRY CASTING DE-STAMPING PLANT”.
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un impianto di distaffatura di getti da fonderia. The present invention refers to a shakeout plant for foundry castings.
Nell’ambito della metallurgia, ed in particolare nel settore della fonderia per la realizzazione di getti da fonderia in ghisa, sono noti impianti provvisti di un gruppo di forni atti alla fusione, e quindi al passaggio di stato da solido a liquido, dei materiali metallici per l’ottenimento della ghisa desiderata. In the field of metallurgy, and in particular in the foundry sector for the production of cast iron foundry castings, plants equipped with a group of furnaces suitable for melting, and therefore for the transition from solid to liquid state, of metallic materials are known. to obtain the desired cast iron.
Gli impianti di tipo noto sono provvisti di forni primari, generalmente del tipo di cubilotti, altoforni o forni rotativi, in cui vengono introdotti i materiali di base (ferro e carbonio) e, in aggiunta ad essi, uno o più materiali additivi (rame, fosforo, ferro-silicio, ferro-molibdeno, ferromanganese, ferro-cromo) che, mescolandosi con i materiali di base, consentono di ottenere la ghisa desiderata in termini di caratteristiche fisico-chimiche. The plants of the known type are equipped with primary furnaces, generally of the type of cupola furnaces, blast furnaces or rotary furnaces, in which the basic materials (iron and carbon) are introduced and, in addition to them, one or more additive materials (copper, phosphorus, ferro-silicon, ferro-molybdenum, ferromanganese, ferro-chromium) which, by mixing with the basic materials, allow to obtain the desired cast iron in terms of physico-chemical characteristics.
Gli impianti comprendono inoltre un forno di colata in collegamento fluidodinamico con i forni primari per l’erogazione di una quantità predefinita della ghisa liquida colata in uno stampo, generalmente in materiale sabbioso, per l’ottenimento di un getto da fonderia in ghisa. The plants also include a casting furnace in fluid-dynamic connection with the primary furnaces for the delivery of a predefined quantity of liquid cast iron in a mold, generally in sandy material, to obtain a cast iron foundry casting.
Gli stampi in materiale sabbioso sono ottenuti mediante la compattazione di particolari sabbie e la realizzazione di impronte sul materiale sabbioso compattato mediante opportuni attrezzi per l’ottenimento del profilo desiderato. The molds in sandy material are obtained by compacting particular sands and making footprints on the compacted sandy material using appropriate tools to obtain the desired profile.
Generalmente, gli stampi comprendono due mezze impronte, ciascuna corrispondente ad una metà della forma del getto da fonderia da realizzare, associate tra loro per definire lo stampo vero e proprio del getto. Generally, the molds comprise two half impressions, each corresponding to one half of the shape of the foundry casting to be made, associated with each other to define the actual mold of the casting.
Una volta completata la fase di colata della ghisa liquida all’interno di ciascuno stampo segue una fase di raffreddamento degli stampi e relativi getti da fonderia ed una fase di pulizia dei getti dal materiale sabbioso costituente gli stampi stessi. Once the phase of casting the liquid cast iron inside each mold is completed, a cooling phase of the molds and related foundry castings follows and a phase of cleaning the castings from the sandy material constituting the molds themselves.
Generalmente, gli impianti di tipo noto sono provvisti di opportuni mezzi distaffatori per l’esecuzione delle fasi di raffreddamento e pulizia dei getti da fonderia dal materiale sabbioso. Generally, known types of plants are equipped with appropriate shakeout means for carrying out the cooling and cleaning phases of the foundry castings from the sandy material.
I mezzi distaffatori, ad esempio, possono comprendere un elemento a tamburo distaffatore provvisto di un’apertura di ingresso, in cui i getti da fonderia e gli stampi in materiale sabbioso vengono inseriti per la fase di raffreddamento, ed un’apertura di uscita da cui tali getti da fonderia escono ripuliti dal materiale sabbioso dello stampo. The shakeout means, for example, can comprise a shakeout drum element provided with an inlet opening, in which the foundry castings and molds made of sandy material are inserted for the cooling phase, and an outlet opening from which these foundry castings come out cleaned of the sandy material of the mold.
Ciascun getto da fonderia ed il relativo stampo in materiale sabbioso è mobile tra l’apertura di ingresso e l’apertura di uscita lungo una direzione di avanzamento. Each foundry casting and its mold in sandy material is movable between the inlet opening and the outlet opening along a direction of advance.
Tali mezzi distaffatori sono provvisti di impianti di aspirazione dell’aria contenuta all’interno dell’elemento a tamburo, i quali sono atti a definire un flusso di aria che fluisce sostanzialmente in controcorrente rispetto alla direzione di avanzamento in modo da favorire il raffreddamento dei getti da fonderia e del materiale sabbioso. These shakeout means are equipped with systems for aspirating the air contained inside the drum element, which are able to define a flow of air that flows substantially in countercurrent with respect to the direction of advance so as to favor the cooling of the jets. foundry and sandy material.
Inoltre, i mezzi distaffatori sono provvisti di mezzi erogatori di acqua disposti in corrispondenza dell’apertura di ingresso e di uscita e atti all’erogazione di quantità di acqua proporzionali alle temperature in gioco all’interno dei mezzi distaffatori e alla portata di materiale transitante al proprio interno, in modo da favorire la riduzione della temperature dei getti da fonderia e del materiale sabbioso. Furthermore, the dispensing means are provided with water dispensing means arranged in correspondence with the inlet and outlet opening and suitable for dispensing quantities of water proportional to the temperatures in play inside the dispensing means and to the flow rate of material passing through the internal, in order to favor the reduction of the temperature of the foundry castings and of the sandy material.
L’aria contenuta all’interno dell’elemento a tamburo comprende quindi il vapore che si genera dall’evaporazione dell’umidità relativa residua della sabbia e dell’acqua erogata dai mezzi erogatori. The air contained inside the drum element therefore includes the steam that is generated by the evaporation of the residual relative humidity of the sand and water supplied by the dispensing means.
A tal proposito, gli impianti sono provvisti di mezzi aspiratori, collegati fluidodinamicamente ai mezzi distaffatori, dotati di cappe di aspirazione disposte in corrispondenza delle aperture di ingresso e uscita e atte all’aspirazione dell’aria contenuta all’interno dei mezzi distaffatori. In this regard, the systems are equipped with suction means, fluid-dynamically connected to the shakeout means, equipped with suction hoods arranged at the inlet and outlet openings and suitable for aspiration of the air contained within the shakeout means.
Gli impianti di tipo noto sono provvisti di opportuni mezzi bruciatori operanti in corrispondenza dell’apertura di ingresso ed uscita ed atti al riscaldamento del flusso di aria uscente dalle cappe di aspirazione per la riduzione del livello di umidità relativa presente nel flusso di aria stesso. Il flusso di aria uscente, mediante la relativa aspirazione, fluisce attraverso un dispositivo di filtraggio tale da consentire il filtraggio delle particelle fini e l’espulsione dell’aria filtrata. Known type systems are equipped with suitable burner means operating at the inlet and outlet opening and suitable for heating the flow of air coming out of the suction hoods for reducing the level of relative humidity present in the air flow itself. The outgoing air flow, through its suction, flows through a filtering device that allows the filtering of fine particles and the expulsion of the filtered air.
I mezzi bruciatori sono dotati di un sistema di gestione autonomo ed indipendente rispetto all’effettivo stato termodinamico dell’aria nelle zone di ingresso ed uscita dell’elemento a tamburo. The half burners are equipped with an autonomous and independent management system with respect to the actual thermodynamic state of the air in the inlet and outlet areas of the drum element.
Più in dettaglio, i mezzi bruciatori sono impostati ad un valore prefissato di temperatura che viene generalmente modificato al variare delle stagioni, e quindi in funzione della temperatura e dell’umidità relativa dell’aria esterna. More in detail, the burner means are set at a predetermined temperature value which is generally modified as the seasons change, and therefore as a function of the temperature and relative humidity of the outside air.
Negli impianti di tipo noto, la ventola principale dei mezzi aspiratori opera secondo un regime di funzionamento prestabilito ed indipendente rispetto all’effettiva portata dell’aria circolante all’interno dei condotti dei mezzi aspiratori stessi. In known type systems, the main fan of the suction means operates according to a predetermined and independent operating regime with respect to the actual flow rate of the air circulating inside the ducts of the suction means themselves.
Questi impianti di fonderia di tipo noto presentano alcuni inconvenienti. Il principale inconveniente è legato al fatto che la fase di raffreddamento e ripulitura dei getti da fonderia dai relativi stampi in materiale sabbioso vengono svolte in modo prestabilito ed indipendente rispetto alle caratteristiche igrometriche dell’aria contenuta all’interno dell’elemento a tamburo e circolante nei condotti di aspirazione dei mezzi aspiratori. These known types of foundry plants have some drawbacks. The main drawback is linked to the fact that the cooling and cleaning phase of the foundry castings from the relative molds in sandy material are carried out in a predetermined and independent manner with respect to the hygrometric characteristics of the air contained inside the drum element and circulating in the suction ducts of the suction means.
Ne consegue quindi che la regolazione del funzionamento dei mezzi bruciatori viene effettuata manualmente da un operatore il quale imposta una temperatura di esercizio prefissata ed indipendente dalle reali condizioni igrometriche dell’aria contenente i vapori generati dal raffreddamento dei getti da fonderia e del materiale sabbioso. It therefore follows that the adjustment of the operation of the burner means is carried out manually by an operator who sets a predetermined operating temperature independent of the real hygrometric conditions of the air containing the vapors generated by the cooling of the foundry castings and the sandy material.
In altre parole, la regolazione manuale degli impianti di distaffatura di tipo noto fa sì che rende difficoltose le operazioni di distaffatura del materiale sabbioso dai getti da fonderia nei casi in cui i mezzi bruciatori operano a temperature troppo basse e il materiale sabbioso presenta una percentuale elevata di umidità relativa. In other words, the manual adjustment of known shake-out plants makes it difficult to shake off the sandy material from the foundry castings in cases where the burner means operate at too low temperatures and the sandy material has a high percentage. relative humidity.
Al contrario, nei casi in cui i mezzi bruciatori operano a temperature troppo elevate, l’aria aspirata mediante i mezzi di aspirazione può causare danneggiamenti al dispositivo di filtraggio e ai mezzi di aspirazione stessi, comportando spese elevate in termini di consumi energetici e danni all’impianto di distaffatura. On the contrary, in cases where the burner means operate at too high temperatures, the air sucked in by the suction means can cause damage to the filtering device and to the suction means themselves, leading to high costs in terms of energy consumption and damage to the shakeout system.
Un inconveniente degli impianti di distaffatura di getti da fonderia di tipo noto è legato al fatto che risulta privo di regolazione del relativo funzionamento in funzione delle caratteristiche igrometriche dell’aria aspirata in corrispondenza delle cappe, ovvero nei casi in cui la temperatura dell’aria aspirata in corrispondenza della cappa è inferiore rispetto alla relativa temperatura di condensazione. A drawback of known types of shakeout systems for foundry castings is linked to the fact that it has no adjustment of its operation according to the hygrometric characteristics of the sucked air in correspondence with the hoods, or in cases where the temperature of the sucked air in correspondence with the hood is lower than the relative condensation temperature.
Un altro inconveniente degli impianti di fonderia di tipo noto è legato ai consumi elevati derivanti dalle modalità di funzionamento dei mezzi bruciatori e dei mezzi aspiratori indipendentemente dalle caratteristiche igrometriche dell’aria contenuta presente nell’elemento a tamburo. Another drawback of known type foundry plants is linked to the high consumption resulting from the operating modes of the burner means and suction means regardless of the hygrometric characteristics of the air contained in the drum element.
Ancora un inconveniente è legato alle eventuali difficoltà che si manifestano durante le operazioni di separazione e pulizia dei getti da fonderia dagli stampi in materiale sabbioso nei casi in cui il controllo dei mezzi bruciatori e dei mezzi aspiratori sia inadeguato alle caratteristiche igrometriche dell’aria contenuta all’interno dei mezzi distaffatori, con una conseguente richiesta di tempi di lavorazione maggiori ed ulteriori operazioni accessorie per il completamento di tali operazioni. Another drawback is linked to the possible difficulties that arise during the operations of separation and cleaning of the foundry castings from the molds in sandy material in cases where the control of the burner means and of the suction means is inadequate to the hygrometric characteristics of the air contained in the inside the shakeout means, with a consequent request for longer processing times and additional ancillary operations for the completion of these operations.
Inoltre, nei casi in cui la temperatura dell’aria aspirata dai mezzi aspiratori sia troppo elevata o troppo bassa, si può incorrere in danneggiamenti del sistema di filtraggio e aspirazione dell’aria con conseguenti rotture dell’impianto di fonderia e interruzioni del processo produttivo. In addition, in cases where the temperature of the air sucked in by the suction means is too high or too low, it can damage the filtering and air suction system with consequent breakage of the foundry system and interruptions in the production process.
Il compito principale della presente invenzione è quello di escogitare un impianto di distaffatura di getti da fonderia che consenta di ottimizzare le operazioni di raffreddamento e ripulitura dei getti da fonderia dal materiale sabbioso in modo automatico ed in funzione delle caratteristiche igrometriche dell’aria contenuta all’interno dell’elemento a tamburo. The main task of the present invention is to devise a shakeout system for foundry castings which allows to optimize the cooling and cleaning operations of the foundry castings from the sandy material automatically and according to the hygrometric characteristics of the air contained in the inside the drum element.
Uno scopo del presente trovato è quello di escogitare un impianto di distaffatura di getti da fonderia che consenta di ridurre i consumi energetici legati al funzionamento dei mezzi distaffatori e dei mezzi aspiratori, con un conseguentemente adeguamento rispetto alle effettive condizioni igrometriche dell’aria contenuta in essi. An object of the present invention is to devise a shakeout system for foundry castings which allows to reduce the energy consumption linked to the operation of the shakeout means and suction means, with a consequent adaptation with respect to the actual hygrometric conditions of the air contained therein. .
Ancora uno scopo del presente trovato è quello di escogitare un impianto di distaffatura di getti da fonderia che consenta di ridurre gli eventuali danneggiamenti e guasti dovuti a modalità operative scorrette ed inadeguate rispetto alle effettive caratteristiche igrometriche dell’aria circolante in essi. Another object of the present invention is to devise a shakeout system for foundry castings which allows to reduce any damage and failures due to incorrect and inadequate operating methods with respect to the actual hygrometric characteristics of the air circulating in them.
Altro scopo del presente trovato è quello di escogitare un impianto di distaffatura di getti da fonderia che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto. Another object of the present invention is to devise a shakeout system for foundry castings which allows to overcome the aforementioned drawbacks of the prior art within the context of a simple, rational, easy and effective use and low cost solution.
Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente impianto di distaffatura di getti da fonderia avente le caratteristiche di rivendicazione 1. The above objects are achieved by the present shakeout plant for foundry castings having the characteristics of claim 1.
Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un impianto di distaffatura di getti da fonderia, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui: Other characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the description of a preferred, but not exclusive, embodiment of a shake-out plant for foundry castings, illustrated by way of indication, but not of limitation, in the accompanying drawings in which:
la figura 1 è una rappresentazione schematica dell’impianto secondo il trovato; Figure 1 is a schematic representation of the system according to the invention;
le figura 2 e 3 sono diagrammi di flusso che spiegano il funzionamento dell’impianto secondo il trovato. Figures 2 and 3 are flow diagrams that explain the operation of the system according to the invention.
Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con 1 un impianto di distaffatura di getti da fonderia comprendente mezzi per la separazione di getti da fonderia 2 da relativi stampi in materiale sabbioso 3. Nello specifico, l’impianto 1 è atto alla distaffatura di getti da fonderia 2 in ghisa dai relativi stampi in materiale sabbioso 3, in cui tale materiale sabbioso 3 è opportunamente sagomato a definire il profilo desiderato del getto da fonderia 2 da realizzare, e al cui interno la ghisa liquida viene colata. With particular reference to these figures, 1 generally indicates a shakeout plant for foundry castings comprising means for separating foundry castings 2 from relative molds made of sandy material 3. Specifically, the plant 1 is suitable for shakeout of foundry castings 2 in cast iron from the relative molds in sandy material 3, in which this sandy material 3 is suitably shaped to define the desired profile of the foundry casting 2 to be made, and inside which the liquid cast iron is poured.
L’impianto 1 comprende un elemento a tamburo 4 rotante, provvisto di un’apertura di ingresso 5 di almeno uno dei getti da fonderia 2 da distaffare e dei relativi stampi in materiale sabbioso 3, ed un’apertura di uscita 6 del getto da fonderia 2 raffreddato e distaffato e del materiale sabbioso 3. The plant 1 comprises a rotating drum element 4, provided with an inlet opening 5 for at least one of the foundry castings 2 to be shaken off and the relative molds in sandy material 3, and an outlet opening 6 for the foundry casting 2 cooled and shaken and sand material 3.
Generalmente, l’elemento a tamburo 4 presenta una conformazione sostanzialmente cilindrica ed è provvisto di almeno un setto vagliante atto alla separazione dei getti da fonderia 2 dal materiale sabbioso 3 dei relativi stampi. Generally, the drum element 4 has a substantially cylindrical shape and is provided with at least one screening septum suitable for separating the foundry castings 2 from the sandy material 3 of the relative molds.
In particolare, l’elemento a tamburo 4 è di tipo rotante ed è disposto sostanzialmente inclinato rispetto al suolo in modo da favorire l’avanzamento, durante la relativa rotazione, dei getti da fonderia 2 distaffati dal materiale sabbioso 3 lungo una direzione di avanzamento A. Più in dettaglio, durante la rotazione dell’elemento a tamburo 4, gli stampi in materiale sabbioso 3 si sgretolano ed avviene la separazione dei getti da fonderia 2 dal materiale sabbioso 3. In particular, the drum element 4 is of the rotating type and is arranged substantially inclined with respect to the ground so as to favor the advancement, during the relative rotation, of the foundry castings 2 shaken from the sandy material 3 along a direction of advancement A More in detail, during the rotation of the drum element 4, the molds made of sandy material 3 crumble and the separation of the foundry castings 2 from the sandy material 3 takes place.
Gli stampi in materiale sabbioso 3 possono essere realizzati mediante terre o altri materiali sabbiosi mescolati con agglomerati tali da compattare il materiale sabbioso 3. The molds in sandy material 3 can be made by means of earth or other sandy materials mixed with agglomerates such as to compact the sandy material 3.
Utilmente, l’elemento a tamburo 4 comprende mezzi erogatori 7 di un fluido liquido, generalmente acqua, disposti in corrispondenza di almeno una tra l’apertura di ingresso 5 e l’apertura di uscita 6 e atti al raffreddamento dei getti da fonderia 2 e del materiale sabbioso 3. Conveniently, the drum element 4 comprises means 7 for dispensing a liquid fluid, generally water, arranged in correspondence with at least one between the inlet opening 5 and the outlet opening 6 and suitable for cooling the foundry castings 2 and of the sandy material 3.
Vantaggiosamente, i mezzi erogatori 7 sono disposti in corrispondenza sia dell’apertura di ingresso 5 che dell’apertura di uscita 6. Advantageously, the dispensing means 7 are arranged in correspondence with both the inlet opening 5 and the outlet opening 6.
In particolare, i mezzi erogatori 7 sono atti all’erogazione dell’acqua in corrispondenza di un tratto iniziale dell’elemento a tamburo 4 prossimo all’apertura di ingresso 5 per l’ottenimento di un primo abbassamento della temperatura dei getti da fonderia 2 e degli stampi in materiale sabbioso 3 entranti attraverso l’apertura di ingresso stessa. In particular, the dispensing means 7 are suitable for dispensing water at an initial portion of the drum element 4 close to the inlet opening 5 in order to obtain a first lowering of the temperature of the foundry castings 2 and molds in sandy material 3 entering through the inlet opening itself.
Analogamente, i mezzi erogatori 7 sono atti all’erogazione dell’acqua in corrispondenza di un tratto finale dell’elemento a tamburo 4 prossimo all’apertura di uscita 6 per l’ottenimento di un ulteriore abbassamento della temperatura dei getti da fonderia 2 e per la gestione delle caratteristiche igrometriche del materiale sabbioso 3 uscente dall’apertura di uscita 6 e destinata al riutilizzo. Similarly, the dispensing means 7 are suitable for dispensing water in correspondence with a final portion of the drum element 4 close to the outlet opening 6 for obtaining a further lowering of the temperature of the foundry castings 2 and for the management of the hygrometric characteristics of the sandy material 3 coming out of the outlet opening 6 and destined for reuse.
I mezzi erogatori 7 sono provvisti di mezzi di comando impostabili dall’operatore per l’ottenimento dell’erogazione di una quantità predefinita di acqua in corrispondenza dell’apertura di ingresso 5 e dell’apertura di uscita 6. The dispensing means 7 are equipped with control means that can be set by the operator to obtain the delivery of a predefined amount of water at the inlet opening 5 and the outlet opening 6.
L’operatore imposta i mezzi di comando in funzione delle temperature in gioco e del quantitativo dei getti da fonderia 2 e dei relativi stampi in materiale sabbioso 3 entranti all’interno dell’apertura di ingresso 5. The operator sets the control means according to the temperatures involved and the quantity of foundry castings 2 and the related molds in sandy material 3 entering the entrance opening 5.
L’impianto 1 comprende mezzi di aspirazione 8 dell’aria provvisti di almeno una cappa 10, 11 disposta in corrispondenza di almeno una tra l’apertura di ingresso 5 e l’apertura di uscita 6. The system 1 comprises air suction means 8 provided with at least one hood 10, 11 arranged in correspondence with at least one between the inlet opening 5 and the outlet opening 6.
L’impianto 1 comprende almeno un dispositivo bruciatore 12, 13 collegato fluidodinamicamente alla cappa 10, 11 e atto all’erogazione di un fluido riscaldante per il riscaldamento dell’aria in corrispondenza della cappa stessa. The system 1 includes at least one burner device 12, 13 fluid-dynamically connected to the hood 10, 11 and capable of delivering a heating fluid for heating the air in correspondence with the hood itself.
Inoltre, l’impianto 1 è provvisto di almeno un gruppo sensore 14, 15 associato alla cappa 10, 11 e atto alla rilevazione della temperatura di esercizio T1, T2e dell’umidità relativa di esercizio Ur1, Ur2 dell’aria in corrispondenza della cappa 10, 11. Furthermore, the system 1 is equipped with at least one sensor unit 14, 15 associated with the hood 10, 11 and suitable for detecting the operating temperature T1, T2 and the relative operating humidity Ur1, Ur2 of the air in correspondence with the hood 10 , 11.
Secondo il trovato, l’impianto 1 comprende un’unità di gestione e controllo 9 operativamente collegata al gruppo sensore 14, 15 e al dispositivo bruciatore 12, 13 ed atta a: According to the invention, the plant 1 comprises a management and control unit 9 operatively connected to the sensor group 14, 15 and to the burner device 12, 13 and suitable for:
- calcolare una temperatura di condensazione Tc1, Tc2 dell’aria nella cappa 10, 11 a partire dalla temperatura di esercizio T1, T2e dall’umidità relativa di esercizio Ur1, Ur2 rilevate dal gruppo sensore 14, 15; - calculate a condensation temperature Tc1, Tc2 of the air in the hood 10, 11 starting from the operating temperature T1, T2 and the operating relative humidity Ur1, Ur2 detected by the sensor group 14, 15;
- calcolare lo scarto di temperatura ΔT1, ΔT2della cappa 10, 11 pari alla differenza tra la temperatura di esercizio T1, T2e la temperatura di condensazione Tc1, Tc2 dell’aria nella cappa 10, 11; - calculate the temperature difference ΔT1, ΔT2 of the hood 10, 11 equal to the difference between the operating temperature T1, T2 and the condensation temperature Tc1, Tc2 of the air in the hood 10, 11;
- regolare il dispositivo bruciatore 12, 13 in modo da mantenere lo scarto di temperatura ΔT1, ΔT2 della cappa 10, 11 compreso tra due valori limite predefiniti. - adjust the burner device 12, 13 so as to keep the temperature difference ΔT1, ΔT2 of the hood 10, 11 between two predefined limit values.
Più in dettaglio, nell’ambito della presente trattazione, con l’espressione temperatura di condensazione dell’aria nella cappa si intende la temperatura al di sotto della quale avviene la transizione tra lo stato aeriforme e lo stato liquido del vapore acqueo contenuto nell’aria in corrispondenza della cappa 10, 11 e viene calcolata dall’unità di gestione e controllo 9 in funzione dei valori di temperatura di esercizio T1, T2e di umidità relativa di esercizio Ur1, Ur2. More in detail, in the context of the present discussion, the expression condensation temperature of the air in the hood means the temperature below which the transition between the gaseous state and the liquid state of the water vapor contained in the air takes place. at the hood 10, 11 and is calculated by the management and control unit 9 as a function of the operating temperature values T1, T2 and the operating relative humidity Ur1, Ur2.
Preferibilmente, l’unità di gestione e controllo 9 è dotata di un opportuno programma software atto ad attivare il ciclo di funzionamento dell’unità di gestione e controllo stessa, ad intervalli di controllo Tckperiodici e prestabiliti. Preferably, the management and control unit 9 is equipped with an appropriate software program designed to activate the operating cycle of the management and control unit itself, at periodic and predetermined Tck control intervals.
Preferibilmente, tali intervallo di controllo Tcksono compresi tra 60 sec e 150 sec. Preferably, these Tck control intervals are comprised between 60 sec and 150 sec.
Nella preferita forma di attuazione mostrata nelle figure, i mezzi di aspirazione 8 comprendono due cappe 10, 11 di cui una prima cappa 10, disposta in corrispondenza dell’apertura di ingresso 5, ed una seconda cappa 11, disposta in corrispondenza dell’apertura di uscita 6. In the preferred embodiment shown in the figures, the suction means 8 comprise two hoods 10, 11 of which a first hood 10, arranged in correspondence with the inlet opening 5, and a second hood 11, arranged in correspondence with the opening of exit 6.
Utilmente, la prima cappa 10 e la seconda cappa 11 sono atte ad aspirare l’aria, rispettivamente, in corrispondenza dell’apertura di ingresso 5 e dell’apertura di uscita 6 in modo tale da generare un flusso di aria controcorrente rispetto alla direzione di avanzamento A per favorire il raffreddamento dei getti da fonderia 2 e del materiale sabbioso 3 ulteriormente rispetto a ciò che risulta ottenibile mediante i mezzi erogatori 7. Conveniently, the first hood 10 and the second hood 11 are adapted to suck the air, respectively, in correspondence with the inlet opening 5 and the outlet opening 6 in such a way as to generate a flow of air counter-current with respect to the direction of advancement A to favor the cooling of the foundry castings 2 and of the sandy material 3 further than that which can be obtained by means of the dispensing means 7.
L’impianto 1 comprende due dispositivi bruciatori 12, 13 di cui un primo dispositivo bruciatore 12, disposto in corrispondenza della prima cappa 10 e atto al riscaldamento dell’aria in corrispondenza della prima cappa 10, ed un secondo dispositivo bruciatore 13, disposto in corrispondenza della seconda cappa 11 e atto al riscaldamento dell’aria in corrispondenza della seconda cappa 11. The system 1 comprises two burner devices 12, 13 of which a first burner device 12, arranged in correspondence with the first hood 10 and suitable for heating the air in correspondence with the first hood 10, and a second burner device 13, arranged in correspondence with of the second hood 11 and suitable for heating the air in correspondence with the second hood 11.
Ciascuno dei dispositivi bruciatori 12, 13 è regolabile dall’operatore affinché il fluido riscaldante da essi erogato presenti una temperatura di riscaldamento Tb1,Tb2predefinita e preimpostata dall’operatore stesso a seconda delle applicazioni. Each of the burner devices 12, 13 is adjustable by the operator so that the heating fluid supplied by them has a predefined heating temperature Tb1, Tb2 and preset by the operator himself according to the applications.
Nella fattispecie, ciascun dispositivo bruciatore 12, 13 è atto all’erogazione del fluido riscaldante avente una temperatura di riscaldamento Tb1,Tb2minima sostanzialmente pari a 80°C, al di sotto della quale i dispositivi bruciatori 12, 13 si spengono. In this case, each burner device 12, 13 is suitable for delivering the heating fluid having a minimum heating temperature Tb1, Tb2 substantially equal to 80 ° C, below which the burner devices 12, 13 turn off.
Più in dettaglio, il primo dispositivo bruciatore 12 ed il secondo dispositivo bruciatore 13 operano per l’erogazione del fluido riscaldante, rispettivamente, ad una prima temperatura di riscaldamento Tb1e ad una seconda temperatura di riscaldamento Tb2sostanzialmente comprese tra 80°C e 185°C. More in detail, the first burner device 12 and the second burner device 13 operate for the delivery of the heating fluid, respectively, at a first heating temperature Tb1 and at a second heating temperature Tb2 substantially between 80 ° C and 185 ° C.
Preferibilmente, entrambi i dispositivi bruciatori 12, 13 vengono regolati in modo da erogare ciascuno il fluido riscaldante alla temperatura di riscaldamento Tb1,Tb2sostanzialmente pari a 80°C. Preferably, both burner devices 12, 13 are adjusted so as to each deliver the heating fluid at the heating temperature Tb1, Tb2 substantially equal to 80 ° C.
Utilmente, l’impianto 1 comprende due gruppi sensori 14, 15 di cui: - un primo gruppo sensore 14 associato alla prima cappa 10 e atto alla rilevazione di una prima temperatura di esercizio T1e di una prima umidità relativa di esercizio Ur1dell’aria in corrispondenza della prima cappa 10; e Conveniently, the plant 1 comprises two sensor groups 14, 15 of which: - a first sensor group 14 associated with the first hood 10 and suitable for detecting a first operating temperature T1 and a first operating relative humidity Ur1 of the air in correspondence of the first hood 10; And
- un secondo gruppo sensore 15 associato alla seconda cappa 11 e atto alla rilevazione di una seconda temperatura di esercizio T2e di una seconda umidità relativa di esercizio Ur2dell’aria in corrispondenza della seconda cappa 11. - a second sensor group 15 associated with the second hood 11 and suitable for detecting a second operating temperature T2 and a second operating relative humidity Ur2 of the air at the second hood 11.
Più in dettaglio, ciascun gruppo sensore 14, 15 è del tipo di una sonda atta alla rilevazione della temperatura e dell’umidità relativa dell’aria circolante in prossimità della sonda stessa. More in detail, each sensor group 14, 15 is of the type of a probe suitable for detecting the temperature and relative humidity of the air circulating near the probe itself.
Nel caso della prima cappa 10, il primo gruppo sensore 14 rileva la prima temperatura di esercizio T1e la prima umidità relativa di esercizio Ur1relativa alle caratteristiche igrometriche dell’aria in corrispondenza della prima cappa 10 e quindi dipendenti dalla temperatura dei getti da fonderia 2 e dei relativi stampi in materiale sabbioso 3 entranti attraverso l’apertura di ingresso 5. In the case of the first hood 10, the first sensor group 14 detects the first operating temperature T1 and the first operating relative humidity Ur1 relating to the hygrometric characteristics of the air in correspondence with the first hood 10 and therefore dependent on the temperature of the foundry castings 2 and the relative molds in sandy material 3 entering through the inlet opening 5.
L’unità di gestione e controllo 9 è operativamente collegata al primo gruppo sensore 14 e al primo dispositivo bruciatore 12 ed è atta a: The management and control unit 9 is operationally connected to the first sensor group 14 and to the first burner device 12 and is suitable for:
- calcolare una prima temperatura di condensazione Tc1dell’aria nella prima cappa 10 a partire dalla prima temperatura di esercizio T1e dalla prima umidità relativa di esercizio Ur1; - calculate a first condensation temperature Tc1 of the air in the first hood 10 starting from the first operating temperature T1 and the first operating relative humidity Ur1;
- calcolare un primo scarto di temperatura ΔT1della prima cappa 10 pari alla differenza tra la prima temperatura di esercizio T1e la prima temperatura di condensazione Tc1dell’aria nella prima cappa 10; - regolare il primo dispositivo bruciatore 12 in modo da mantenere il primo scarto di temperatura ΔT1della prima cappa 10 compreso tra due valori limite predefiniti. - calculate a first temperature difference ΔT1 of the first hood 10 equal to the difference between the first operating temperature T1 and the first condensation temperature Tc1 of the air in the first hood 10; - adjust the first burner device 12 so as to keep the first temperature difference ΔT1 of the first hood 10 between two predefined limit values.
In figura 2 è mostrato un diagramma di flusso che illustra la modalità di funzionamento preferita dell’unità di gestione e controllo 9 atta a pilotare il primo gruppo sensore 14 e il primo dispositivo bruciatore 12. Figure 2 shows a flow chart that illustrates the preferred operating mode of the management and control unit 9 suitable for piloting the first sensor group 14 and the first burner device 12.
Più in dettaglio, il primo dispositivo bruciatore 12 è atto a mantenere il primo scarto di temperatura ΔT1della prima cappa 10 compreso tra un primo valore limite inferiore, al di sotto del quale l’aria aspirata dalla prima cappa 10 presenta una temperatura sostanzialmente inferiore alla prima temperatura di condensazione Tc1, e un primo valore limite superiore, al di sopra del quale l’aria presenta una temperatura sostanzialmente elevata. Ne consegue che l’aria aspirata dalla prima cappa 10 presenta una prima temperatura di esercizio T1superiore rispetto alla prima temperatura di condensazione Tc1, evitando così la transizione dallo stato aeriforme allo stato liquido dell’acqua contenuta nell’aria nella prima cappa 10. More in detail, the first burner device 12 is adapted to maintain the first temperature difference ΔT1 of the first hood 10 between a first lower limit value, below which the air sucked in by the first hood 10 has a temperature substantially lower than the first condensing temperature Tc1, and a first upper limit value, above which the air has a substantially high temperature. It follows that the air sucked in by the first hood 10 has a first operating temperature T1 higher than the first condensing temperature Tc1, thus avoiding the transition from the gaseous state to the liquid state of the water contained in the air in the first hood 10.
Più in dettaglio, se il primo scarto di temperatura ΔT1della prima cappa 10 è compreso tra un valore limite inferiore pari a 8°C ed un valore limite superiore pari a 11°C, allora l’unità di gestione e controllo 9 è atta al mantenimento del primo dispositivo bruciatore 12 ad una prima temperatura di riscaldamento regolata Tb1rcoincidente con la prima temperatura di riscaldamento Tb1: More in detail, if the first temperature difference ΔT1 of the first hood 10 is between a lower limit value equal to 8 ° C and an upper limit value equal to 11 ° C, then the management and control unit 9 is suitable for maintaining of the first burner device 12 at a first regulated heating temperature Tb1rcoincident with the first heating temperature Tb1:
Tb1r= Tb1Tb1r = Tb1
Se il primo scarto di temperatura ΔT1della prima cappa 10 è inferiore al primo valore limite inferiore, allora l’unità di gestione e controllo 9 regola il primo dispositivo bruciatore 12 in modo che la prima temperatura di riscaldamento Tb1aumenti ad un valore predefinito. If the first temperature difference ΔT1 of the first hood 10 is lower than the first lower limit value, then the management and control unit 9 adjusts the first burner device 12 so that the first heating temperature Tb1 increases to a predefined value.
Ad esempio, se il primo scarto di temperatura ΔT1 della prima cappa 10 è inferiore al valore limite inferiore pari a 5°C, allora l’unità di gestione e controllo 9 regola il primo dispositivo bruciatore 12 in modo che la prima temperatura di riscaldamento regolata Tb1rsia pari a 160°C. For example, if the first temperature difference ΔT1 of the first hood 10 is lower than the lower limit value equal to 5 ° C, then the management and control unit 9 adjusts the first burner device 12 so that the first regulated heating temperature Tb1r is equal to 160 ° C.
Se il primo scarto di temperatura ΔT1della prima cappa 10 è compreso tra un valore limite inferiore pari a 5°C ed un valore limite superiore pari a 8°C, allora l’unità di gestione e controllo 9 è atta a regolare il primo dispositivo bruciatore 12 ad una prima temperatura di riscaldamento regolata Tb1rpari a: If the first temperature difference ΔT1 of the first hood 10 is between a lower limit value equal to 5 ° C and an upper limit value equal to 8 ° C, then the management and control unit 9 is able to regulate the first burner device 12 at a first regulated heating temperature Tb1r equal to:
Tb1r= Tb1+ 20°C Tb1r = Tb1 + 20 ° C
Se il primo scarto di temperatura ΔT1della prima cappa 10 è superiore ad un valore limite superiore, allora l’unità di gestione e controllo 9 regola il primo dispositivo bruciatore 12 in modo che la prima temperatura di riscaldamento Tb1si riduca di un valore predefinito. If the first temperature difference ΔT1 of the first hood 10 is higher than an upper limit value, then the management and control unit 9 adjusts the first burner device 12 so that the first heating temperature Tb1 is reduced by a predefined value.
Ad esempio, se il primo scarto di temperatura ΔT1 della prima cappa 10 è superiore a 11°C ma inferiore a 13°C, allora l’unità di gestione e controllo 9 regola il primo dispositivo bruciatore 12 in modo che la prima temperatura di riscaldamento regolata Tb1rsia pari a: For example, if the first temperature difference ΔT1 of the first hood 10 is higher than 11 ° C but lower than 13 ° C, then the management and control unit 9 adjusts the first burner device 12 so that the first heating temperature regulated Tb1r is equal to:
Tb1r= Tb1- 10°C Tb1r = Tb1-10 ° C
Se il primo scarto di temperatura ΔT1 della prima cappa 10 è superiore a 13°C, allora l’unità di gestione e controllo 9 regola il primo dispositivo bruciatore 12 in modo che la prima temperatura di riscaldamento regolata Tb1rsia pari a: If the first temperature difference ΔT1 of the first hood 10 is higher than 13 ° C, then the management and control unit 9 adjusts the first burner device 12 so that the first regulated heating temperature Tb1r is equal to:
Tb1r= Tb1- 20°C Tb1r = Tb1-20 ° C
L’unità di gestione e controllo 9 è configurata in modo che all’avanzare del tempo di esecuzione Texdell’impianto 1, al termine di ogni intervallo di controllo Tck, tale modalità di funzionamento si ripeta. The management and control unit 9 is configured so that as the Tex execution time of system 1 advances, at the end of each Tck control interval, this operating mode is repeated.
L’unità di gestione e controllo 9 è operativamente collegata anche al secondo gruppo sensore 15 e al secondo dispositivo bruciatore 13 ed è atta a: The management and control unit 9 is also operationally connected to the second sensor group 15 and to the second burner device 13 and is suitable for:
- calcolare una seconda temperatura di condensazione Tc2dell’aria nella seconda cappa 11 a partire dalla seconda temperatura di esercizio T2e dalla seconda umidità relativa di esercizio Ur2; - calculate a second condensation temperature Tc2 of the air in the second hood 11 starting from the second operating temperature T2 and the second operating relative humidity Ur2;
- calcolare un secondo scarto di temperatura ΔT2della seconda cappa 11 pari alla differenza tra la seconda temperatura di esercizio T2e la seconda temperatura di condensazione Tc2dell’aria nella seconda cappa 11; - calculate a second temperature difference ΔT2 of the second hood 11 equal to the difference between the second operating temperature T2 and the second condensation temperature Tc2 of the air in the second hood 11;
- regolare il secondo dispositivo bruciatore 13 in modo da mantenere il secondo scarto di temperatura ΔT2della seconda cappa 11 compreso tra due valori limite predefiniti. - adjust the second burner device 13 so as to keep the second temperature difference ΔT2 of the second hood 11 between two predefined limit values.
Ne consegue che l’aria aspirata dalla seconda cappa 11 presenta una seconda temperatura di esercizio T2superiore rispetto alla seconda temperatura di condensazione Tc2, evitando così la transizione dallo stato aeriforme allo stato liquido dell’acqua contenuta nell’aria nella seconda cappa 11. It follows that the air sucked in by the second hood 11 has a second operating temperature T2 higher than the second condensing temperature Tc2, thus avoiding the transition from the gaseous state to the liquid state of the water contained in the air in the second hood 11.
In particolare, il materiale sabbioso 3 uscente dall’apertura di uscita 6 deve possedere valori di temperatura e umidità relativa sostanzialmente costanti e predefiniti tali da garantire un adeguato grado di compattezza. In particular, the sandy material 3 coming out of the outlet opening 6 must have substantially constant and predefined temperature and relative humidity values such as to ensure an adequate degree of compactness.
Più in dettaglio, se il secondo scarto di temperatura ΔT2della seconda cappa 11 è compreso tra il valore limite inferiore pari a 8°C ed il valore limite superiore pari a 11°C, allora l’unità di gestione e controllo 9 è atta al mantenimento del secondo dispositivo bruciatore 13 ad una seconda temperatura di riscaldamento regolata Tb2rsostanzialmente coincidente con la seconda temperatura di riscaldamento Tb2: More in detail, if the second temperature difference ΔT2 of the second hood 11 is between the lower limit value equal to 8 ° C and the upper limit value equal to 11 ° C, then the management and control unit 9 is suitable for maintaining of the second burner device 13 at a second regulated heating temperature Tb2 substantially coinciding with the second heating temperature Tb2:
Tb2r= Tb2Tb2r = Tb2
Se il secondo scarto di temperatura ΔT2della seconda cappa 11 è inferiore al valore limite inferiore, allora l’unità di gestione e controllo 9 regola il secondo dispositivo bruciatore 13 in modo che la seconda temperatura di riscaldamento Tb2aumenti di un valore predefinito. If the second temperature difference ΔT2 of the second hood 11 is lower than the lower limit value, then the management and control unit 9 adjusts the second burner device 13 so that the second heating temperature Tb2 increases by a predefined value.
Ad esempio, se il secondo scarto di temperatura ΔT2della seconda cappa 11 è inferiore al valore limite inferiore pari a 5°C, allora l’unità di gestione e controllo 9 regola il secondo dispositivo bruciatore 13 in modo che la seconda temperatura di riscaldamento regolata Tb2rsia pari a 160°C. For example, if the second temperature difference ΔT2 of the second hood 11 is lower than the lower limit value equal to 5 ° C, then the management and control unit 9 adjusts the second burner device 13 so that the second regulated heating temperature Tb2r is equal to 160 ° C.
Se il secondo scarto di temperatura ΔT2della seconda cappa 11 è compreso tra il valore limite inferiore pari a 5°C ed il valore limite superiore pari a 8°C, allora l’unità di gestione e controllo 9 regola il secondo dispositivo bruciatore 13 in modo che la seconda temperatura di riscaldamento regolata Tb2rsia pari a: If the second temperature difference ΔT2 of the second hood 11 is between the lower limit value equal to 5 ° C and the upper limit value equal to 8 ° C, then the management and control unit 9 regulates the second burner device 13 so that the second regulated heating temperature Tb2r is equal to:
Tb2r= Tb2+ 20°C Tb2r = Tb2 + 20 ° C
Se il secondo scarto di temperatura ΔT2della seconda cappa 11 è superiore rispetto al valore limite superiore, allora l’unità di gestione e controllo 9 regola il secondo dispositivo bruciatore 13 in modo che la seconda temperatura di riscaldamento Tb2si riduca di un valore predefinito. If the second temperature difference ΔT2 of the second hood 11 is higher than the upper limit value, then the management and control unit 9 adjusts the second burner device 13 so that the second heating temperature Tb2 is reduced by a predefined value.
Ad esempio, se il secondo scarto di temperatura ΔT2della seconda cappa 11 è superiore a 11°C, ma inferiore a 13°C, allora l’unità di gestione e controllo 9 regola il secondo dispositivo bruciatore 13 in modo che la seconda temperatura di riscaldamento regolata Tb2rsia pari a: For example, if the second temperature difference ΔT2 of the second hood 11 is higher than 11 ° C, but lower than 13 ° C, then the management and control unit 9 adjusts the second burner device 13 so that the second heating temperature regulated Tb2r is equal to:
Tb2r= Tb2- 10°C Tb2r = Tb2-10 ° C
Se il secondo scarto di temperatura ΔT2della seconda cappa 11 è superiore a 13°C, allora l’unità di gestione e controllo 9 regola il secondo dispositivo bruciatore 13 in modo che la seconda temperatura di riscaldamento regolata Tb2rsia pari a: If the second temperature difference ΔT2 of the second hood 11 is higher than 13 ° C, then the management and control unit 9 adjusts the second burner device 13 so that the second regulated heating temperature Tb2r is equal to:
Tb2r= Tb2- 20°C Tb2r = Tb2- 20 ° C
Si evince, quindi, che la modalità di funzionamento dell’unità di gestione e controllo 9 atta a pilotare il secondo gruppo sensore 15 e il secondo dispositivo bruciatore 13 è sostanzialmente analoga alla modalità di funzionamento preferita illustrata in figura 2 per il pilotaggio del primo gruppo sensore 14 e del primo dispositivo bruciatore 12, e si ripete all’avanzare del tempo di esecuzione Texperiodicamente secondo gli intervalli di controllo Tckpredefiniti. It can therefore be seen that the operating mode of the management and control unit 9 suitable for piloting the second sensor group 15 and the second burner device 13 is substantially similar to the preferred operating mode illustrated in figure 2 for piloting the first group sensor 14 and of the first burner device 12, and is repeated as the Tex execution time advances periodically according to the predefined control intervals Tck.
Non si escludono, tuttavia, forme di realizzazione alternative in cui l’unità di gestione e controllo 9 è atta a comandare solamente il primo gruppo sensore 14 e il primo dispositivo bruciatore 12 oppure il secondo gruppo sensore 15 e il secondo dispositivo bruciatore 13, intervenendo così su una sola delle due cappe 10, 11. However, alternative embodiments are not excluded in which the management and control unit 9 is able to control only the first sensor group 14 and the first burner device 12 or the second sensor group 15 and the second burner device 13, by intervening so on only one of the two hoods 10, 11.
Non si escludono, inoltre, forme di realizzazione alternative in cui i dispositivi bruciatori 12, 13 presentano mezzi di azionamento manuali atti allo spegnimento manuale da parte dell’operatore di almeno uno dei dispositivi bruciatori 12, 13 nei casi in cui gli scarti di temperatura ΔT1, ΔT2 presentino valori sostanzialmente elevati rispetto al valore limite superiore. Nella particolare forma di attuazione mostrata nelle figure, i mezzi di aspirazione 8 comprendono: Furthermore, alternative embodiments are not excluded in which the burner devices 12, 13 have manual actuation means suitable for manual shutdown by the operator of at least one of the burner devices 12, 13 in cases in which the temperature differences ΔT1 , ΔT2 have substantially high values with respect to the upper limit value. In the particular embodiment shown in the figures, the suction means 8 comprise:
- una macchina aspiratrice 16 per la messa in movimentazione dell’aria; - un canale 17 di aspirazione per il collegamento fluidodinamico della macchina aspiratrice 16 con ciascuna cappa 10, 11; e - a suction machine 16 for moving the air; - a suction channel 17 for the fluid-dynamic connection of the suction machine 16 with each hood 10, 11; And
- mezzi motori 18 operativamente collegati alla macchina aspiratrice 16 e atti alla regolazione della portata del flusso di aria aspirata dalla macchina aspiratrice 16. - motor means 18 operatively connected to the suction machine 16 and suitable for regulating the flow rate of the air sucked by the suction machine 16.
La macchina aspiratrice 16 comprende almeno un elemento ventilatore e i mezzi motori 18, ad esempio di tipo elettrico, sono atti alla messa in rotazione dell’elemento ventilatore stesso. The suction machine 16 comprises at least one fan element and the motor means 18, for example of the electric type, are suitable for turning the fan element itself.
Più in dettaglio, i mezzi motori 18 sono provvisti di un inverter atto alla regolazione della velocità di rotazione dell’elemento ventilatore, nonché della portata del flusso di aria movimentato lungo il canale 17. More in detail, the motor means 18 are equipped with an inverter adapted to adjust the rotation speed of the fan element, as well as the flow rate of the air moved along the channel 17.
Il canale 17 è sostanzialmente un elemento tubolare dotato di diametro predefinito le cui dimensioni sono relative alla portata del flusso di aria in esso circolante. The channel 17 is substantially a tubular element having a predefined diameter whose dimensions are relative to the flow rate of the air flow circulating therein.
L’impianto 1 comprende mezzi di rilevazione 19 di un valore di pressione del flusso di aria aspirato in corrispondenza del canale 17. The system 1 comprises means 19 for detecting a pressure value of the flow of air sucked in at the channel 17.
Nella preferita forma di attuazione mostrata nelle figure, i mezzi di rilevazione 19 sono disposti lungo il canale 17 in una posizione prestabilita per la rilevazione del valore di pressione in tale posizione prestabilita. In the preferred embodiment shown in the figures, the detection means 19 are arranged along the channel 17 in a predetermined position for detecting the pressure value in this predetermined position.
L’unità di gestione e controllo 9 è operativamente collegata ai mezzi di rilevazione 19 per il confronto del valore di pressione del flusso di aria rilevato in corrispondenza della posizione prestabilita del canale 17 con un valore di pressione di riferimento sostanzialmente predefinito. The management and control unit 9 is operationally connected to the detection means 19 for comparing the pressure value of the air flow detected at the predetermined position of the channel 17 with a substantially predefined reference pressure value.
Tale valore di pressione di riferimento è opportunamente calcolato in funzione delle dimensioni del canale 17 e della particolare posizione lungo il canale 17 in cui sono disposti i mezzi di rilevazione 19. This reference pressure value is suitably calculated as a function of the dimensions of the channel 17 and of the particular position along the channel 17 in which the detection means 19 are arranged.
Sulla base di tali calcoli, il valore di pressione di riferimento relativo alla particolare posizione in cui sono disposti i mezzi di rilevazione 19 è pari a 145 mmH2O. On the basis of these calculations, the reference pressure value relating to the particular position in which the detection means 19 are arranged is equal to 145 mmH2O.
Utilmente, l’unità di gestione e controllo 9 è atta alla regolazione dell’inverter in modo che il valore di pressione del flusso di aria fluente lungo il canale 17 sia sostanzialmente coincidente col valore di pressione di riferimento. Usefully, the management and control unit 9 is suitable for regulating the inverter so that the pressure value of the flow of air flowing along the channel 17 is substantially coincident with the reference pressure value.
In altre parole, mediante il valore di pressione rilevato dai mezzi di rilevazione 19, l’unità di gestione e controllo 9 esegue un confronto tra il valore di pressione dell’aria in corrispondenza del canale 17, rilevato ad ogni ciclo di funzionamento avente periodo Tck, con il valore di pressione di riferimento. In other words, by means of the pressure value detected by the detection means 19, the management and control unit 9 performs a comparison between the air pressure value in correspondence with the channel 17, detected at each operating cycle having a period Tck , with the reference pressure value.
Più in dettaglio, il valore di pressione di riferimento è predefinito in modo da mantenere una velocità dell’aria sostanzialmente superiore a 20 m/s lungo l’intero canale 17. More in detail, the reference pressure value is predefined in order to maintain an air speed substantially higher than 20 m / s along the entire channel 17.
A tal proposito, il fatto che il valore di velocità dell’aria lungo l’intero canale 17 sia superiore a 20 m/s evita eventuali depositi dei fumi e delle polveri presenti nell’aria lungo il canale 17. In this regard, the fact that the air velocity value along the entire channel 17 is higher than 20 m / s avoids any deposits of fumes and dust present in the air along channel 17.
In altre parole, tale valore di pressione predefinito fa sì che il flusso di aria aspirato venga totalmente convogliato lungo il canale 17 evitando così eventuali depositi di fumi e polveri lungo il canale stesso. In other words, this predefined pressure value causes the flow of sucked air to be totally conveyed along the channel 17 thus avoiding any deposits of fumes and dust along the channel itself.
Utilmente, l’impianto 1 comprende mezzi sensori 20 disposti lungo il canale 17 e atti alla rilevazione di un valore di temperatura finale Tfe di un valore di umidità relativa finale Urfdell’aria fluente lungo il canale 17. Conveniently, the system 1 comprises sensor means 20 arranged along the channel 17 and suitable for detecting a final temperature value Tfe of a final relative humidity value Urf of the air flowing along the channel 17.
L’unità di gestione e controllo 9 è operativamente collegata ai mezzi sensori 20 ed è atta a: The management and control unit 9 is operationally connected to the sensor means 20 and is suitable for:
- calcolare una temperatura di condensazione finale Tcfdell’aria nel canale 17 a partire dalla temperatura finale Tfe dall’umidità relativa finale Urf; - calculate a final condensation temperature Tcf of the air in channel 17 starting from the final temperature Tfe from the final relative humidity Urf;
- calcolare uno scarto di temperatura finale ΔTfdel canale 17 pari alla differenza tra la temperatura finale Tfe la temperatura di condensazione finale Tcfdell’aria nel canale 17; - calculate a final temperature difference ΔTf of channel 17 equal to the difference between the final temperature Tfe and the final condensing temperature Tcf of the air in channel 17;
- comandare ciascun dispositivo bruciatore 12, 13 alla massima potenza nel caso in cui lo scarto di temperatura finale ΔTfdel canale 17 scenda al di sotto di un valore di soglia Tsprestabilito. - command each burner device 12, 13 to maximum power if the final temperature difference ΔTf of channel 17 falls below a preset threshold value Ts.
In figura 3 è mostrato un diagramma di flusso di una modalità di funzionamento preferita in cui l’unità di gestione e controllo 9 pilota i dispositivi bruciatori 12, 13 in funzione dei dati rilevati dai mezzi sensori 20; tale modalità di funzionamento si ripete secondo gli intervalli di controllo Tckall’avanzare del tempo di esecuzione Texdell’impianto 1. Figure 3 shows a flow chart of a preferred operating mode in which the management and control unit 9 drives the burner devices 12, 13 according to the data detected by the sensor means 20; this operating mode is repeated according to the Tck control intervals as the Tex execution time of system 1 advances.
Preferibilmente, il valore di soglia Tsè sostanzialmente pari a 3°C e nel caso in cui lo scarto di temperatura finale ΔTfdel canale 17 è inferiore a tale valore di soglia Tsil primo dispositivo bruciatore 12 è atto all’erogazione di una prima temperatura di riscaldamento massima Tb1maxsostanzialmente pari a 200°C, mentre il secondo dispositivo bruciatore 13 è atto all’erogazione di una seconda temperatura di riscaldamento massima Tb2maxsostanzialmente pari a 180°C. Preferably, the threshold value Ts is substantially equal to 3 ° C and in the case in which the final temperature difference ΔTf of the channel 17 is lower than this threshold value Ts, the first burner device 12 is able to deliver a first maximum heating temperature Tb1max substantially equal to 200 ° C, while the second burner device 13 is capable of delivering a second maximum heating temperature Tb2max substantially equal to 180 ° C.
Utilmente, l’unità di gestione e controllo 9 comanda i dispositivi bruciatori 12, 13 in modo che eroghino fluidi riscaldanti a temperature di riscaldamento regolate Tb1r, Tb2r tali da evitare la condensazione dell’aria fluente lungo il canale 17. Usefully, the management and control unit 9 controls the burner devices 12, 13 so that they deliver heating fluids at regulated heating temperatures Tb1r, Tb2r such as to avoid condensation of the air flowing along the channel 17.
Più in dettaglio, nell’ambito della presente trattazione, con l’espressione temperatura di condensazione finale Tcfdell’aria nel canale 17 si intende la temperatura al di sotto della quale avviene la transizione tra lo stato aeriforme e lo stato liquido del vapore acqueo contenuto nell’aria fluente lungo il canale 17 e viene calcolata dall’unità di gestione e controllo 9 in funzione dei valori di temperatura finale Tfe di umidità relativa finale Urf. Utilmente, l’impianto 1 comprende un dispositivo di filtraggio 21 dell’aria aspirata dalla macchina aspiratrice 16, interposto tra le cappe 10, 11 e la macchina aspiratrice stessa, atto al filtraggio e all’abbattimento delle polveri e dei fumi inquinanti presenti nel flusso di aria fluente lungo il canale 17. More in detail, in the context of the present discussion, the expression final condensation temperature Tcf of the air in channel 17 means the temperature below which the transition between the gaseous state and the liquid state of the water vapor takes place the air flowing along the channel 17 and is calculated by the management and control unit 9 as a function of the final temperature values Tfe and final relative humidity Urf. Conveniently, the plant 1 comprises a filtering device 21 for the air sucked in by the suction machine 16, interposed between the hoods 10, 11 and the suction machine itself, suitable for filtering and reducing the dust and polluting fumes present in the flow. of air flowing along the channel 17.
Preferibilmente, il dispositivo di filtraggio 21 è un filtro a maniche realizzate in tessuto specifico per la depolverizzazione dell’aria aspirata dalla macchina aspiratrice 16. Preferably, the filtering device 21 is a bag filter made of specific fabric for the dedusting of the air sucked in by the suction machine 16.
Vantaggiosamente, i mezzi di aspirazione 8 comprendono almeno una valvola di apertura 22 disposta lungo il canale 17 e atta al convogliamento di un flusso di aria ausiliario sostanzialmente a temperatura ambiente o ad una temperatura inferiore rispetto alla temperatura dell’aria circolante lungo il canale 17. Advantageously, the suction means 8 comprise at least one opening valve 22 arranged along the channel 17 and suitable for conveying an auxiliary air flow substantially at room temperature or at a lower temperature than the temperature of the air circulating along the channel 17.
In particolare, tale flusso di aria ausiliario proviene, ad esempio, dallo spazio circostante il canale 17 o da zone comprese all’interno dell’impianto di fonderia. In particular, this auxiliary air flow comes, for example, from the space surrounding the channel 17 or from areas included within the foundry plant.
L’unità di gestione e controllo 9 è operativamente collegata alla valvola di apertura 22 ed è atta a comandare l’apertura della valvola di apertura stessa nel caso in cui lo scarto di temperatura finale ΔTfdel canale 17 salga al di sopra di un valore di sicurezza preimpostato. The management and control unit 9 is operatively connected to the opening valve 22 and is able to command the opening of the opening valve itself in the event that the final temperature difference ΔTf of channel 17 rises above a safety value preset.
Nel caso in cui la temperatura dell’aria lungo il canale 17 presenta un valore superiore a tale valore di sicurezza preimpostato, il dispositivo di filtraggio 21 può essere soggetto ad eventuali danneggiamenti dovuti al surriscaldamento delle maniche costituenti il dispositivo di filtraggio stesso. In the event that the air temperature along the channel 17 has a value higher than this preset safety value, the filtering device 21 may be subject to any damage due to overheating of the bags constituting the filtering device itself.
Preferibilmente, l’impianto 1 comprende un trasduttore di pressione 23 disposto lungo il canale 17 ed interposto tra il dispositivo di filtraggio 21 e la macchina aspiratrice 16. Preferably, the system 1 comprises a pressure transducer 23 arranged along the channel 17 and interposed between the filtering device 21 and the suction machine 16.
Il trasduttore di pressione 23 è atto alla rilevazione del valore di perdita di carico del dispositivo di filtraggio 21. The pressure transducer 23 is suitable for detecting the pressure drop value of the filtering device 21.
Più in dettaglio, la perdita di carico indica la variazione di pressione tra il flusso di aria entrante nel dispositivo di filtraggio 21 ed il flusso di aria uscente dal dispositivo di filtraggio 21 dovuta alle forze passive esercitate dal dispositivo di filtraggio stesso che oppongono resistenza al passaggio del flusso di aria in esso. More in detail, the pressure drop indicates the pressure variation between the flow of air entering the filtering device 21 and the flow of air leaving the filtering device 21 due to the passive forces exerted by the filtering device itself which oppose resistance to the passage of the flow of air into it.
Tale valore di perdita di carico rappresenta un indice del grado di efficienza del dispositivo di filtraggio 21. This pressure drop value represents an index of the degree of efficiency of the filtering device 21.
Nel caso in cui il valore di perdita di carico sia inferiore ad una certa soglia minima allora il dispositivo di filtraggio 21 presenta efficienza ridotta o assente di filtraggio dei fumi e delle polveri presenti nell’aria circolante lungo il canale 17, con conseguente necessità di sostituzione del dispositivo di filtraggio 21. If the pressure drop value is lower than a certain minimum threshold, then the filtering device 21 has a reduced or absent filtering efficiency of the fumes and dust present in the air circulating along the channel 17, with consequent need for replacement. of the filter device 21.
Utilmente, i mezzi di aspirazione 8 comprendono un camino di espulsione 24 disposto a valle della macchina aspiratrice 16 e atto all’espulsione del flusso di aria circolante lungo il canale 17. Conveniently, the suction means 8 comprise an expulsion chimney 24 arranged downstream of the suction machine 16 and suitable for expelling the flow of air circulating along the channel 17.
Il camino di espulsione 24 è provvisto di un gruppo di dispositivi di rilevazione 25 di temperatura, di portata e di polverosità del flusso di aria fluente lungo il camino di espulsione 24 a seguito della relativa aspirazione e filtraggio. The expulsion chimney 24 is provided with a group of devices 25 for detecting the temperature, flow rate and dustiness of the flow of air flowing along the expulsion chimney 24 following the relative suction and filtering.
Più in dettaglio, il gruppo di dispositivi di rilevazione 25 comprende: More in detail, the group of detection devices 25 includes:
- un sensore di temperatura atto alla rilevazione della temperatura del flusso di aria fluente lungo il camino di espulsione 24; - a temperature sensor suitable for detecting the temperature of the flow of air flowing along the expulsion chimney 24;
- un sensore di pressione atto alla rilevazione della pressione del flusso di aria fluente lungo il camino di espulsione 24; - a pressure sensor suitable for detecting the pressure of the flow of air flowing along the expulsion chimney 24;
- mezzi di rilevamento della polverosità del flusso di aria fluente lungo il camino di espulsione 24. - means for detecting the dustiness of the flow of air flowing along the expulsion stack 24.
Preferibilmente, tale sensore di pressione è un tubo di Pitot atto alla rilevazione della velocità del flusso di aria a partire dalla pressione del flusso di aria stesso. Preferably, this pressure sensor is a Pitot tube suitable for detecting the speed of the air flow starting from the pressure of the air flow itself.
I mezzi di rilevamento della polverosità possono essere, ad esempio, del tipo di sensori ottici o sensori ad effetto triboelettrico. The dust detection means can be, for example, of the type of optical sensors or sensors with a triboelectric effect.
Tale gruppo di dispositivi di rilevazione 25 consente di monitorare i parametri dell’aria fluente nel camino di espulsione 24 e di verificare che siano contenuti entro livelli predefiniti tali da garantire il rispetto delle normative relative all’emissione di sostanze inquinanti nell’aria. This group of detection devices 25 allows you to monitor the parameters of the air flowing in the exhaust flue 24 and to verify that they are contained within predefined levels such as to ensure compliance with the regulations relating to the emission of pollutants into the air.
A tal proposito, l’operatore addetto può rilevare eventuali guasti o malfunzionamenti dei dispositivi bruciatori 12, 13, dei mezzi di aspirazione 8 e del dispositivo di filtraggio 21 ed intervenire su di essi per la relativa manutenzione e/o ripristino. In this regard, the assigned operator can detect any failures or malfunctions of the burner devices 12, 13, the suction means 8 and the filtering device 21 and intervene on them for the relative maintenance and / or restoration.
In tal modo, l’impianto 1 è atto al monitoraggio continuo dei parametri necessari e fondamentali per il corretto funzionamento. In this way, system 1 is suitable for continuous monitoring of the necessary and fundamental parameters for proper operation.
Si è in pratica constatato come l’invenzione descritta raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che l’impianto così realizzato consente di ottimizzare le operazioni di raffreddamento e ripulitura dei getti dal materiale sabbioso in modo automatico riducendo i consumi energetici legati al funzionamento dei mezzi distaffatori e dei mezzi aspiratori. In practice it has been found that the described invention achieves the proposed aims and in particular it is emphasized that the system thus realized allows to optimize the operations of cooling and cleaning of the castings from the sandy material automatically reducing the energy consumption related to the operation of the shakeout means and suction means.
In particolare, l’impianto così realizzato consente di ottenere una riduzione del consumo di energia elettrica fino a 15000 KW/anno e combustibile, ad esempio gas metano, fino a 10000 Smc/anno. In particular, the system thus created allows to obtain a reduction in the consumption of electricity up to 15000 KW / year and fuel, for example methane gas, up to 10000 Smc / year.
Più in dettaglio, l’impianto così realizzato si configura in modo automatico a seconda delle variazioni delle caratteristiche igrometriche dell’aria aspirata tramite le cappe. More in detail, the system thus created is configured automatically according to the variations in the hygrometric characteristics of the air drawn in through the hoods.
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