ITPD20090028A1 - Metodo e impianto di deumidificazione di materiali in forma granulare - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

Forma oggetto della presente invenzione un metodo ed un impianto di deumidificazione di materiali in forma granulare, in particolare materiali granulari costituiti da una o più materie plastiche.

Stato della tecnica

Nella lavorazione delle materie plastiche riveste una notevole importanza il trattamento di deumidificazione dei granuli di materia plastica effettuato prima della loro fusione.

Come à ̈ noto, i materiali plastici in forma granulare, a causa delle loro igroscopicità, contengono molecole di acqua. Nella fase di fusione le molecole d’acqua possono insinuarsi nelle catene molecolari dei polimeri. Questo provoca nei manufatti finali la presenza di difetti superficiali, soffiature e disomogeneità sia strutturali che di colorazione, a discapito della qualità del prodotto finale.

Esistono in commercio molti impianti di deumidificazione per materiali plastici granulari. I più diffusi prevedono l’impiego di mezzi adsorbenti, ad esempio setacci molecolari.

Come à ̈ noto, a temperatura ambiente i setacci molecolari hanno la proprietà particolare di adsorbire quasi completamente l’umidità dell’aria che li circonda o li investe. A temperature molto più alte hanno, invece, un comportamento completamente opposto e cioà ̈ rilasciano nell’aria (calda) che li investe le molecole d’acqua in essi imprigionate.

Queste proprietà vengono sfruttate per generare aria secca negli impianti di deumidificazione. L’aria ambiente viene fatta passare attraverso i mezzi adsorbenti contenuti in un apposito recipiente detto in gergo “torre†. L’aria così deumidificata viene quindi riscaldata e poi fatta passare attraverso il materiale granulare da deumidificare stoccato generalmente nelle tramogge di alimentazione delle macchine di lavorazione (ad esempio presse). Il materiale granulare, investito dal flusso di aria secca e calda, cede gradualmente il proprio contenuto d’acqua. Il flusso d’aria secca à ̈ normalmente in controcorrente rispetto al flusso di materiale granulare che dalla tramoggia à ̈ alimentato alla macchina.

La durata del processo di deumidificazione del materiale granulare dipende da molti fattori, alcuni strettamente legati alle caratteristiche del materiale granulare, come densità, granulometria, composizione polimerica, ed altri alle caratteristiche degli impianti di deumidificazione e alle esigenze operative delle macchine di lavorazione.

I mezzi adsorbenti fino ad oggi utilizzati presentano una limitata capacità di adsorbimento. Ciò influisce sull’autonomia operativa dell’impianto. L’utilizzo di una singola torre con mezzi adsorbenti impone un funzionamento in discontinuo. Il processo deve infatti essere regolarmente interrotto per procedere alla rigenerazione dei mezzi adsorbenti (per desorbimento dell’acqua). La frequenza e il tempo delle interruzioni variano in funzione delle portate di aria trattata e del livello di sfruttamento dei mezzi adsorbenti previsto per ogni ciclo.

Per ovviare a tale inconveniente i più recenti impianti di deumificazione prevedono normalmente due torri di mezzi adsorbenti, collegate tra loro in parallelo ad un circuito di distribuzione di aria e regolate in modo da alternarsi in fase di rigenerazione ed in fase di esercizio.

Come à ̈ noto, gli impianti di deumidificazione di materiali granulari possono essere a singola tramoggia oppure “multi-tramoggia†.

Negli impianti di deumidificazione denominati in gergo “multi-tramoggia†, il materiale granulare igroscopico viene stoccato all’interno di più tramogge, che possono essere installate in posizione fissa (tipicamente in prossimità delle macchine di lavorazione) oppure montate su carrelli mobili, così da poter essere più agevolmente e rapidamente alimentate in funzione delle particolari esigenze di lavorazione.

Nella figura A allegata, à ̈ illustrato un impianto di deumidificazione multi-tramoggia di tipo tradizionale, comprendente una pluralità di tramogge T1, T2, T3,..., Tn, ciascuna servita da un sistema indipendente di trattamento dell’aria.

Le tramogge sono collocate su una struttura di supporto F. Ciascuna tramoggia à ̈ collocata superiormente alla rispettiva macchina di trasformazione (pressa) M1, M2, M3,..., Mn per lo stampaggio del manufatto da realizzare. Ad ogni singola tramoggia à ̈ abbinato un dispositivo generatore di aria calda e secca (in gergo “dryer†) D1, D2, D3,..., Dn, composto da due torri riempite di mezzi adsorbenti (non illustrate nella Figura) e provvisto di almeno una soffiante (non illustrata in Figura).

Ciascuna tramoggia à ̈ dotata internamente di un condotto di adduzione di aria C1, C2, C3,..., Cn fluidicamente collegato ad una estremità al rispettivo dryer e all’estremità opposta ad un cono diffusore Q1, Q2, Q3,..., Qn, disposto nella zona inferiore della tramoggia stessa. Il diffusore à ̈ provvisto di una pluralità di fori, attraverso i quali l’aria calda e secca viene immessa nella tramoggia e diffusa in una molteplicità di direzioni così da investire e quindi deumidificare tutto il materiale granulare stoccato all’interno della tramoggia. Il flusso d’aria à ̈ in controcorrente rispetto al flusso di materiale granulare in uscita dalla tramoggia, per garantire il massimo grado di deumidificazione possibile al materiale prossimo alla lavorazione.

Il materiale granulare viene caricato alla sommità di ogni tramoggia attraverso un ricevitore V1, V2, V3,..., Vn, collegato mediante una linea in depressione L1, L2, L3,..., Ln ai vari silos S di stoccaggio del materiale. L’aria deumidificata emessa dal dryer entra nel condotto di adduzione C1, C2, C3,..., Cn di ciascuna tramoggia attraverso un condotto di mandata LM1, LM2, LM3,..., LMn, passando attraverso un dispositivo di riscaldamento R1, R2, R3,..., Rn, atto a portare l’aria secca alla temperatura desiderata.

L’aria resa quindi calda e secca si diffonde in tutto il materiale granulare da trattare, il quale cede buona parte del suo contenuto d’acqua all’aria di processo. L’aria (umida) esce dalla tramoggia fluendo in un condotto di ritorno LR1, LR2, LR3,..., LRn per essere convogliata nuovamente all’interno del dryer.

Impianti di deumidificazione del tipo sopra descritto, permettono di realizzare un processo di deumidificazione in continuo, garantendo ottimi risultati in termini di qualità del prodotto finale. Il limite principale di questi impianti sta nella loro limitata capacità di adattamento alle esigenze operative delle macchine di lavorazione, in relazione a variazioni sia di produzione oraria, sia di tipologia di materia plastica lavorata. Ciò influisce negativamente sull’efficienza energetica dell’impianto, soprattutto in situazioni operative di sottoutilizzo delle macchine.

Tutto il sistema di distribuzione dell’aria, ma in particolare il singolo generatore di aria secca, viene normalmente dimensionato (in termini di numero e taglia delle soffianti, dimensioni delle torri e delle condotte) sulla produzione oraria massima ipotizzabile per la macchina cui à ̈ asservito e sulla tipologia di materiale plastico che dovrà essere prevalentemente lavorato dalla macchina stessa.

In situazioni operative di sottoutilizzo della macchina à ̈ necessario ridurre adeguatamente la portata d’aria secca inviata alla tramoggia per evitare dannosi surriscaldamenti del materiale granulare che si trova a stazionare in tramoggia per tempi superiori.

A tale scopo si può cortocircuitare parte della portata generata alle soffianti così da ridurre la portata d’aria circolante.

Al di sotto di certi livelli di produzione oraria, pur continuando ad essere garantita la piena funzionalità della macchina in lavorazione, l’efficienza energetica del sistema cala tuttavia significativamente. Infatti, pur in presenza di produzioni orarie ridotte, restano sostanzialmente inalterati i consumi di energia necessari per la deumidificazione dell'aria di processo e per la rigenerazione dei mezzi adsorbenti.

Questo limite à ̈ stato in parte superato prevedendo sistemi di variazioni della velocità delle soffianti (ad esempio tramite inverter). In tal modo si riescono ad avere significative riduzioni dei consumi energetici a vantaggio dell’efficienza del sistema. In alcune situazioni operative, tuttavia, le soffianti si trovano ad operare in condizioni anche lontane da quelle ideali di progetto, e quindi con rendimenti scadenti.

In ogni caso, al variare delle portata di aria secca erogata, nei generatori possono instaurarsi condizioni fluidodinamiche lontane da quelle di progetto (ad esempio all’interno dei mezzi adsorbenti). Ciò contribuisce ad ridurre l’efficienza del sistema.

Una situazione analoga a quella sopra descritta si pone nel caso (sempre più frequente) di utilizzo della macchina per la lavorazione di differenti tipologie di prodotti plastici.

Come à ̈ noto, la portata d’aria alla tramoggia può variare significativamente al variare della tipologia di materiale plastico in lavorazione. Per alcune materie plastiche l’impianto può dunque dover funzionare in condizioni di scarsa efficienza energetica indipendentemente dalla produzione oraria. Problemi similari si riscontrano anche in impianti di deumidificazione “multi tramoggia†provvisti di un unico generatore di aria secca in comune a tutte le tramogge.

Un esempio di questo tipo di impianto à ̈ descritto nel brevetto statunitense US 4,413,426.

Più in dettaglio, l’impianto prevede un circuito chiuso di distribuzione di aria secca al quale sono collegate in parallelo una pluralità di tramogge. Il generatore di aria secca che alimenta il circuito comprende una pluralità di torri (con mezzi adsorbenti) collegate in parallelo tra una linea comune di mandata e una linea comune di ritorno del circuito di distribuzione. A turno una delle torri viene portata in rigenerazione. A tale scopo l’impianto à ̈ provvisto di un dispositivo di movimentazione che a rotazione porta ciascuna torre a collegarsi ad un circuito secondario di rigenerazione, fluidicamente scollegato dal circuito principale di distribuzione dell’aria. Operativamente, secondo quanto fissato in fase di progetto, una torre à ̈ in fase di rigenerazione e le rimanenti sono in esercizio. Anche in questo caso, al variare delle esigenze di deumidificazione nelle tramogge, la portata d’aria può essere regolata cortocircuitando parte del flusso d’aria al dryer e/o intervenendo sulla velocità della soffiante.

Presentazione dell'invenzione

Pertanto, scopo della presente invenzione à ̈ quello di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota sopra descritta, mettendo a disposizione un metodo di deumidificazione per materiali in forma granulare, che permetta di mantenere elevata l’efficienza energetica al variare delle condizioni operative.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione un metodo di deumidificazione per materiali in forma granulare, che permetta di trattare materie plastiche aventi caratteristiche fisico-chimiche molto diverse senza perdere in efficienza energetica

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione un impianto di deumidificazione per materie plastiche granulari, che abbia un’elevata efficienza energetica al variare delle condizioni operative.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione un impianto di deumidificazione per materie plastiche granulari, che sia di semplice ed economica realizzazione.

Breve descrizione dei disegni Le caratteristiche tecniche dell'invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una o più forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative, in cui:

- la Figura 1 mostra uno schema di un impianto di deumidificazione realizzato in accordo ad una prima forma realizzativa dell’invenzione;

- la Figura 2 mostra uno schema di un dettaglio di un impianto realizzato in accordo all’invenzione relativo ad un generatore di aria secca;

- la Figura 3 mostra uno schema di un impianto di deumidificazione realizzato in accordo ad una seconda forma realizzativa dell’invenzione;

- la Figura 4 mostra uno schema di un dettaglio di un impianto realizzato in accordo all’invenzione relativo a mezzi di misura e regolazione della portata d’aria in ingresso ad una tramoggia.

Descrizione dettagliata

La presente invenzione concerne sia un metodo sia un impianto di deumidificazione di materiali in forma granulare, in particolare materie plastiche granulari. Con il termine “granulare†si intende includere genericamente materiali di qualsiasi forma, ad esempio in forma di granuli, polvere o scaglie.

Per semplicità di esposizione verrà descritto prima l’impianto e successivamente il metodo di deumidificazione secondo l’invenzione.

L’impianto secondo la presente invenzione viene complessivamente indicato con 1 nelle figure allegate. In accordo ad una forma realizzativa generale dell’invenzione, l’impianto 1 di deumidificazione comprende:

- un circuito di distribuzione dell’aria comprendente almeno una linea comune di mandata 2 ed una linea comune di ritorno 3;

- una pluralità di generatori di aria secca 11, 12, 13, 14 collegati in parallelo alle due linee comuni di mandata 2 e di ritorno 3;

- una o più tramogge 21, 22, 23, 24 collegate in parallelo alle suddette linee comuni 2, 3 ed atte a contenere materiale granulare (in particolare materie plastiche) da deumidificare prima di essere alimentato a macchine di lavorazione M; e

- un’unità elettronica 4 per il controllo e la gestione dell’impianto 1.

Secondo un aspetto essenziale della presente invenzione, l’impianto 1 comprende a valle e a monte di ciascun generatore 11, 12, 13, 14 rispettivamente una prima valvola 31’,32’,33’,34’ ed una seconda valvola 31†,32†,33†,34†pilotabili in automatico dalla suddetta unità elettronica 4 per escludere o collegare fluidicamente il generatore 11, 12, 13, 14 al circuito di distribuzione dell’aria.

Diversamente da quanto previsto nelle soluzioni di tecnica nota, l’impianto non prevede un unico generatore di aria secca dimensionato per soddisfare i picchi di portata di aria secca, ma da una pluralità di generatori (previsti in un numero adeguato secondo la potenzialità di progetto dell’impianto) che possono essere attivati in numero variabile dall’unità elettronica in funzione delle capacità operative di ciascuno di essi e delle effettive richieste di portata di aria secca alle tramogge, secondo una logica di efficienza energetica.

Come sarà esposto nel dettaglio nel seguito della descrizione, rispetto a soluzioni di tecnica nota l’impianto 1 risulta essere più flessibile e adattabile a variazioni di portata dettate non solo da variazioni della produzione oraria, ma anche a variazioni della tipologia di materiale granulare da deumdificare.

Preferibilmente, i generatori di aria secca 11,12,13,14 sono del tipo comprendente mezzi adsorbenti, ad esempio a setacci molecolari. Ciascun generatore di aria secca à ̈ del tipo noto in gergo come “monotorre†, ovvero provvisto di una singola camera di contenimento di mezzi adsorbenti. Come sarà ripreso più avanti, l’utilizzo di generatori “monotorre†consente di semplificare il funzionamento dell’impianto, con vantaggi sia da un punto di vista del controllo sia da un punto di vista dei consumi energetici.

Possono tuttavia essere utilizzati generatori di aria a secca del tipo a due o più torri con mezzi adsorbenti, che si alternano in fase di rigenerazione e in fase di esercizio.

Vantaggiosamente, in entrambi i casi l’impianto 1 comprende per ciascun generatore un circuito di rigenerazione dei mezzi adsorbenti 10 che sarà descritto nel dettaglio più avanti.

Operativamente, la singola torre di un generatore viene portata in rigenerazione quando le capacità adsorbenti scendono oltre certi livelli prestabiliti e/o dopo un periodo prefissato di tempo di esercizio.

Le capacità adsorbenti possono essere valutate essenzialmente misurando l’umidità relativa di un flusso d’aria in uscita dai mezzi adsorbenti.

Vantaggiosamente, come illustrato in particolare nella Figura 2, a tale scopo l’impianto 1 secondo l’invenzione comprende per ciascun generatore 11,12,13,14 mezzi di rilevazione dell’umidità 230 dell’aria in uscita dai mezzi adsorbenti 10 in esso contenuti.

Preferibilmente tali mezzi di rilevazione 230 sono costituiti da un igrometro che fornisce la temperatura di rugiada (o dewpoint). Si ricorda, infatti, che la temperatura di rugiada à ̈ definita come la temperatura alla quale, a pressione costante, l'aria (o, più precisamente, la miscela aria-vapore) diventa satura di vapore acqueo ed à ̈ ovviamente associata all’umidità relativa del flusso d’aria.

Funzionalmente, i mezzi di rilevazione 230 sono elettricamente connessi all’unità elettronica 4, in modo tale che lo stato dei mezzi di adsorbenti di ciascuna torre possa essere monitorato dalla suddetta unità elettronica 4. La scelta dei generatori da attivare ed il loro numero viene effettuata anche sulla base delle rispettive capacità adsorbenti.

Preferibilmente, i generatori sono tra loro identici in termini di potenzialità per semplificarne non solo l’attività di manutenzione, ma anche la gestione ed il controllo. Possono tuttavia prevedersi impianti dotati di generatori differenti.

Ciascun generatore à ̈ provvisto di mezzi di ventilazione 55 atti a generare una portata d’aria attraverso i mezzi adsorbenti. Preferibilmente tali mezzi sono costituiti da una o più soffianti 55.

Vantaggiosamente, i mezzi di ventilazione 55 sono controllati dalla suddetta unità elettronica 4 per regolare la portata d’aria erogata dal generatore, ad esempio tramite inverter 6 collegati al motore della soffiante 55.

Come sarà ripreso più avanti, anche la regolazione della portata erogata dai singoli generatori in esercizio (i.e. i generatori fluidicamente collegati al circuito di distribuzione dell’aria) viene condotta in funzione delle capacità operative di ciascun generatore e delle effettive richieste di portata di aria secca alle tramogge, secondo una logica di efficienza energetica.

In accordo ad uno schema preferito di controllo dell’impianto, acquisito un valore di portata d’aria secca richiesta alle tramogge si individuano i generatori attivabili e si fissa il numero di generatori da attivare secondo gli intervalli di funzionamento ideali (di progetto) di ciascun generatore. Successive variazioni del valore della portata totale d’aria secca richiesta vengono affrontate regolando le portate erogate dai singoli generatori in esercizio (i.e. attivi), quando le portate rientrano negli intervalli ideali di funzionamento, oppure (se possibile) variando il numero di generatori attivati e/o cambiando gli specifici generatori in esercizio, quando le portate non rientrano negli intervalli ideali di funzionamento.

Come già indicato, l’unità elettronica 4 regola la portata totale d’aria secca erogata in funzione delle esigenze di ciascuna tramoggia in termini di portata d’aria richiesta.

Vantaggiosamente, l’impianto 1 comprende un sistema di regolazione delle portate in ingresso alle singole tramogge in funzione delle caratteristiche del materiale granulare in esse contenuto.

Preferibilmente, tale sistema di regolazione, che sarà descritto più avanti nel dettaglio, comprende nel condotto di ingresso dell’aria di ciascuna tramoggia almeno una valvola di regolazione 61’,62’,63’,64’ pilotabile dall’unità elettronica 4 e a valle di questa mezzi di misurazione della portata 150 elettricamente connessi dalla stessa unità elettronica 4.

Operativamente, l’unità elettronica 4 implementa un algoritmo per il calcolo della portata d’aria secca A1,A2,A3,A4 necessaria per ciascuna tramoggia. Tale algoritmo richiede in ingresso dati relativi alle caratteristiche del materiale granulare contenuto in ciascuna tramoggia (come ad esempio granulometria, peso specifico, grado di umidità). Tali dati sono inseribili preferibilmente mediante un’interfaccia utente 5 connessa alla suddetta unità elettronica 4.

In accordo ad una soluzione realizzativa preferita dell’invenzione, illustrata nella Figura 1, l’impianto di deumidificazione 1 comprende una molteplicità di tramogge 21,22,23,24 atte a contenere materiali granulari (non illustrati nella Figura) che possono avere differenti proprietà chimico-fisiche (come granulometria, peso specifico, grado di umidità) e differenti esigenze di processo (ad esempio, tempo di permanenza in tramoggia).

Le tramogge, che possono anche avere volumi diversi tra loro, sono disposte ciascuna in corrispondenza della rispettiva macchina di lavorazione M1,M2,M3,M4 (ad esempio una stampatrice) tramite una struttura di supporto fissa 110.

Si possono prevedere soluzioni alternative con più tramogge asservite alla stessa macchina, oppure più macchine alimentate dalla stessa tramoggia.

Più in dettaglio, dalle bocche di scarico di ciascuna tramoggia 21,22,23,24 si estende un condotto (nel caso illustrato, di tipo flessibile), attraverso il quale il materiale granulare (deumidificato all’interno della tramoggia) entra nella rispettiva macchina dove à ̈ destinato ad essere trasformato nel manufatto desiderato.

Ciascuna tramoggia à ̈ dotata sulla propria sommità di un ricevitore 101,102,103,104 per il caricamento del materiale granulare. Ciascun ricevitore à ̈ collegato tramite una linea in depressione (non illustrata) ai vari silos di stoccaggio del materiale (non illustrati).

In prossimità di ciascuna tramoggia à ̈ disposto un dispositivo generatore di aria secca 11,12,13,14, preferibilmente del tipo a mezzi adsorbenti “monotorre†, che sarà descritto dettagliatamente più avanti.

In alternativa, ciascun generatore può anche essere del tipo a due o più torri di mezzi adsorbenti.

Il numero di generatori non à ̈ necessariamente equivalente al numero delle tramogge.

Come sarà descritto nel dettaglio più avanti, ciascun generatore à ̈ provvisto di mezzi di ventilazione 55 (non illustrati nella Figura 1) atti a generare un flusso d’aria attraverso i mezzi adsorbenti da inviare all’interno delle tramogge dopo essere stato deumidificato.

Il circuito di distribuzione dell’aria comprende una linea comune di mandata 2 e una linea comune di ritorno 3. Dalla linea comune di mandata 2 si diparte una pluralità di condotti di ingresso aria 41a,42a,43a,44a alle tramogge, mentre nella linea comune di ritorno 3 sbocca una pluralità di condotti di uscita aria 41b,42b,43b,44b dalle tramogge. Le tramogge 21,22,23,24 risultano, dunque, collegate in parallelo tra i due condotti comuni.

Più in dettaglio, ciascun condotto di ingresso 41a,42a,43a,44a termina all’interno della rispettiva tramoggia con un cono diffusore 91,92,93,94 disposto nella zona inferiore della tramoggia stessa. Il diffusore à ̈ provvisto di una pluralità di fori, attraverso i quali l’aria secca (e calda) viene immessa nella tramoggia e diffusa in una molteplicità di direzioni così da investire e quindi deumidificare tutto il materiale granulare stoccato all’interno della tramoggia. Il flusso d’aria à ̈ in controcorrente rispetto al flusso di materiale granulare in uscita dalla tramoggia, per garantire il massimo grado di deumidificazione possibile al materiale prossimo alla lavorazione.

In ciascun condotto di ingresso 41a,42a,43a,44a à ̈ previsto un gruppo riscaldatore 81,82,83,84, preferibilmente all’esterno della tramoggia, atto a portare l’aria in ingresso alla temperatura richiesta dal materiale granulare stoccato nella tramoggia.

Ciascun generatore 11,12,13,14 à ̈ collegato alla linea linea comune di mandata 2 tramite un condotto di mandata 51a,52a,53a,54a e alla linea comune di ritorno 3 tramite un condotto di ritorno 51b,52b,53b,54b. Il condotto di mandata e il condotto di uscita sono intercettati rispettivamente da una prima valvola 31’,32’,33’,34’ e da una seconda valvola 31†,32†,33†,34†, pilotabili in automatico dalla suddetta unità elettronica 4 per escludere o collegare fluidicamente il generatore 11, 12, 13, 14 al circuito di distribuzione dell’aria.

Operativamente, l’aria secca (deumidificata) generata dai generatori attivati (in funzione e fluidicamente collegati al circuito di distribuzione d’aria) fluisce nella linea comune di mandata 2 attraverso i condotti di mandata 51a,52a,53a,54a. Dalla linea comune di mandata 2 la portata totale d’aria secca si ripartisce in tutte le tramogge 21,22,23,24 dopo essere passata attraverso i rispettivi gruppi di riscaldamento 81,82,83,84. Una volta all'interno della rispettiva tramoggia l'aria di processo trapassa il materiale plastico in granuli in essa contenuto rimuovendo le molecole d'acqua presenti nei granuli. Successivamente, l’aria (umida) fuoriesce da ciascuna tramoggia passando attraverso i condotti di uscita 41b,42b,43b,44b per ritornare ai generatori attraverso la linea comune di ritorno 3.

Vantaggiosamente, l'impianto di deumidificazione 1 secondo la presente invenzione à ̈ dotato di un'interfaccia utente 5, che può comprendere un'unità video e mezzi di immissione dati, tipicamente una tastiera ed un mouse. Preferibilmente l'interfaccia utente 5 à ̈ un'interfaccia grafica ad oggetti del tipo a touch-screen, anch'essa ubicata in corrispondenza dell'impianto di deumidificazione.

In accordo alla forma realizzativa appena descritta e illustrata nella Figura 1 i generatori di aria secca sono disposti in prossimità delle tramogge e quindi in prossimità delle macchine di lavorazione. Tale situazione può verificarsi, ad esempio, nel caso in cui l’impianto 1 secondo l’invenzione venga realizzato ammodernando un impianto di tipo tradizionale che prevede per ciascuna tramoggia un sistema di deumidificazione indipendente con relativo generatore di aria secca. In questo caso, come già detto, i generatori sono disposti preferibilmente su una struttura di supporto fissa in prossimità delle rispettive tramogge.

In accordo ad una forma realizzativa alternativa schematicamente illustrata nella Figura 3, à ̈ possibile prevedere un impianto di deumidificazione 1 secondo l’invenzione con i generatori concentrati in una zona dedicata dell’impianto, spazialmente separati dalle tramogge e dalle macchine di lavorazione. Le tramogge 21,22,23,24 possono essere collocate in una struttura di supporto fissa (del tipo illustrato nella Figura 1) oppure, vantaggiosamente, essere collocate sopra un carrello mobile 120, come illustrato nella Figura 3. Nell’impianto 1 illustrato nella Figura 3, gli elementi in comune con l’impianto illustrato nella Figura 1 sono indicati con gli stessi riferimenti.

L’impianto di deumidificazione 1 illustrato nella Figura 3 à ̈ dotato di un sistema di regolazione 130 delle portate d’aria nelle tramogge, che sarà descritto a parte più avanti.

Vantaggiosamente, l’impianto 1 illustrato nella Figura 3 à ̈ provvisto di un sistema di sicurezza costituito da una valvola di non ritorno 19 collocata sulla linea comune di mandata 2 e comunicante con l’ambiente esterno. In caso di eccesso di portata d’aria totale, legata ad esempio ad un’anomalia di funzionamento non regolata dal sistema, superato un valore prefissato di sovrapressione, tale valvola 19 si apre permettendo lo sfogo all’esterno dell’eccesso di portata.

Verrà ora, invece, descritto il funzionamento generale dell’impianto di deumidificazione 1 secondo l’invenzione.

Inizialmente, l’impianto 1 viene configurato da un operatore che tramite l'interfaccia grafica 5 memorizza nell'unità elettronica di gestione e controllo 4 - per ogni singola tramoggia - le caratteristiche del materiale granulare stoccato e/o la produzione oraria della rispettiva macchina e/o il volume della tramoggia stessa.

Successivamente l'unità elettronica 4 di controllo calcola mediante un algoritmo specifico la portata d'aria di processo specifica per ogni singola tramoggia, tale da deumidificare adeguatamente il materiale stoccato all'interno.

Una volta calcolati i valori della portata richiesta da ogni singola tramoggia, l'unità di controllo 4 – applicando una logica di efficienza energetica -individua quali generatori di aria secca possono essere attivati in base ai rispettivi intervalli ideali di funzionamento, valutando, in particolare, la portata massima d'aria erogabile (legata alle caratteristiche dei mezzi di ventilazione) e le capacità di adsorbimento per ogni torre e/o il periodo di tempo per il quale la torre à ̈ rimasta in esercizio nel ciclo operativo precedente.

In base alla somma delle portate d'aria richieste dalle tramogge, l’unità elettronica di controllo 4 definisce quindi il numero di generatori e quali specifici generatori devono essere attivati (i.e. fluidicamente collegati al circuito di distribuzione). A tale scopo l'unità di controllo invia un segnale ai generatori 21,22,23,24 e alle rispettive valvole 31,32,33,34, comandandone l’apertura o la chiusura.

Ipotizzando che con una prefissata produzione oraria la richiesta complessiva delle tramogge sia soddisfatta, a regime, da n generatori (identici tra loro) su un numero totale di n+m, l’unità elettronica di controllo attiverà n generatori, scegliendoli tra quelli che hanno le maggiori capacità adsorbenti e/o che sono stati attivi nel ciclo precedente (prima della rigenerazione) per un periodo di tempo corrispondente ad una valore prestabilito (impostato nell'algoritmo di calcolo). L’unità elettronica 4 accenderà quindi gli n generatori aprendo le rispettive valvole. I rimanenti m generatori non attivati per il trattamento di deumidificazione, o entreranno in rigenerazione, o rimarranno spenti, in base alla rilevazione delle rispettive capacità adsorbenti (lettura di dewpoint) e/o al valore del periodo di tempo di esercizio nel ciclo precedente. Le rispettive valvole saranno chiuse. Se non ci saranno variazioni nei dati d'ingresso, quali produzione oraria, tipo di materiali, numero di tramogge, ecc, il rapporto tra il numero n di generatori attivi e il numero m di generatori in rigenerazione e spenti rimarrà costante durante il funzionamento dell’impianto 1.

Di conseguenza, quando uno o più generatori passeranno dalla fase di processo a quella di rigenerazione, l’unità elettronica 4 attiverà un numero equivalente di generatori, scelti tra quelli spenti e/o in rigenerazione, aprendo e chiudendo nel contempo le rispettive valvole.

Nel caso di modifiche dei dati di ingresso, legate ad esempio a variazioni della produzione oraria, del tipo di materiale granulare in lavorazione e/o del numero di tramogge (esclusione temporanea di una o più tramogge dall'impianto per manutenzione) l’unità elettronica di controllo 4 procederà a regolare opportunamente la portata totale erogata dai generatori.

Se le variazioni di portata sono assorbibili nei limiti di funzionamento ideale dei generatori in funzione, l’unità di controllo 4 regolerà direttamente le portate di ciascun generatore, preferibilmente variando la velocità di rotazione delle soffianti, utilizzando ad esempio un inverter, di un tipo adatto qualsiasi.

Se le variazioni di portata non sono, invece, assorbibili nei limiti di funzionamento ideale dei generatori in funzione, l’unità di controllo 4 invierà un nuovo segnale ai generatori ed alle rispettive valvole in modo da cambiare il rapporto tra il numero di generatori attivi ed il numero di generatori spenti o in rigenerazione.

Analoghe saranno le modalità d’intervento nel caso in cui il numero di generatori a disposizione diminuisca per attività di manutenzione di uno o più di essi.

Con riferimento alla figura 2, verrà ora descritto nel dettaglio un generatore di aria secca ed il relativo circuito di rigenerazione, in accordo ad una soluzione realizzativa preferita dell’invenzione.

Il generatore di aria secca, indicato nel suo complesso con 11, comprende un singolo contenitore 9, chiamato in gergo “monotorre di deumidificazione†, definente al suo interno una camera di contenimento di mezzi adsorbenti 10, come ad esempio setacci molecolari, di un tipo adatto qualsiasi.

La monotorre di deumidificazione 9 può essere di un tipo adatto qualsiasi, ad esempio a struttura coassiale, come descritto nel brevetto statunitense US 7188434 depositato a nome dello stesso richiedente e qui incorporato per riferimento.

L’aria entra nella monotorre 9 attraverso una condotta di ritorno 51b collegata alla linea comune di ritorno 3 tramite la già citata seconda valvola 31†. A valle di tale seconda valvola 31†si innesta un condotto di ripresa di aria esterna, intercettato da una terza valvola 45. Lungo la suddetta condotta di ingresso l’aria attraversa in sequenza un filtro 35, un gruppo raffreddatore 7, mezzi di ventilazione 55 e un gruppo riscaldatore 8. Tra i mezzi di ventilazione 55 e il gruppo riscaldatore 8 la condotta di ingresso à ̈ intercettata da una quarta valvola 77 con un by pass nel quale sono inseriti mezzi di scambio termico 140. Il gruppo riscaldatore 8, posto preferibilmente alla base della suddetta torre 9, à ̈ costituito tipicamente da una resistenza elettrica.

I mezzi di ventilazione (di pressurizzazione o di pompaggio aria) sono costituiti, ad esempio, da una o più soffianti 55, dotate di mezzi di variazione di velocità di rotazione 6 di un tipo adatto qualsiasi, preferibilmente di tipo elettronico, ad esempio un inverter di un tipo adatto qualsiasi, il quale à ̈ destinato a far variare la frequenza di alimentazione al motore della soffiante 55, così da poter modulare la portata dell’aria in fase di processo.

L’aria (deumidificata) esce della monotorre 9 attraverso una condotta di mandata 51a collegata alla linea comune di mandata 2 tramite la già citata prima valvola 31’. A monte di tale prima valvola 31’ il condotto di mandata presenta una diramazione che à ̈ intercettata da una quinta valvola 78 e che passa attraverso i suddetti mezzi di scambio termico 140 prima di sfociare nell’ambiente esterno.

Quando il generatore 11 à ̈ attivato (in fase di processo), le cinque valvole appena indicate (pilotate dall’unità elettronica di controllo 4) sono nel seguente stato: seconda valvola 31†aperta; terza valvola 45 chiusa; quarta valvola 77 aperta; quinta valvola 78 chiusa; prima valvola 31’ aperta.

L’aria proveniente dalla linea di ritorno 3, umida per aver attraversato il materiale granulare nelle tramogge, passa attraverso la seconda valvola 31†, in questo caso aperta, il filtro 35, il raffreddatore 7, predisposto per abbassare la temperatura dell’aria di ritorno, in modo tale che i mezzi adsorbenti 10 possono assorbire le molecole d’acqua contenute nel gas o aria che li attraversa. L’aria viene quindi convogliata, mediante i mezzi di ventilazione (pressurizzazione o pompaggio aria) 55 nella monotorre, attraverso la quarta valvola di by-pass 77 (aperta) ed il gruppo riscaldatore 8 (spento). Superati i setacci molecolari, contenuti all’interno della monotorre, l’aria deumidificata fluisce attraverso la prima valvola 31†nella linea comune di mandata 2.

Una volta che i mezzi adsorbenti della torre 9 sono saturi, l’unità di controllo 4 porta il generatore in fase di rigenerazione, modificando lo stato delle cinque valvole sopra indicate: seconda valvola 31†chiusa; terza valvola 45 aperta; quarta valvola 77 chiusa; quinta valvola 78 aperta; prima valvola 31’ chiusa.

La soffiante 55 aspira aria dall’ambiente esterno attraverso la terza valvola 45. L’aria attraversa il filtro 35, il gruppo raffreddatore 4 (che in questo caso non abbasserà ulteriormente la temperatura) e i mezzi di scambio termico 140 (scambiatore a flussi incrociati) per un’ottimizzazione energetica. L’aria passa poi attraverso il gruppo riscaldatore 8 (che in questo caso sarà acceso) e, quindi, attraverso i mezzi adsorbenti 10, i quali cederanno all’aria che li attraversa le molecole d’acqua in esse imprigionate. L’aria carica di umidità lascia la torre 9 e passa quindi attraverso la quinta valvola 78 (aperta) e lo scambiatore 140 (dove cede calore all’aria fredda in ingresso preriscaldandola) per essere, infine, espulsa nell’ambiente esterno.

Preferibilmente, il generatore 11 à ̈ dotato di una prima sonda di temperatura 210 posta in corrispondenza della porzione inferiore della torre 9. Tale prima sonda 210 à ̈ predisposta per inviare un segnale elettrico all’unità di controllo 4. Sulla base di tale segnale l’unità di controllo 4 può regolare la temperatura di esercizio del riscaldatore 8 mediante un dispositivo di termoregolazione (non illustrato in figura) e/o regolare la portata di aria di rigenerazione in modo da ottenere la temperatura prestabilita.

Il generatore 11 comprende inoltre un sensore 230 di umidità relativa dell’aria di processo, tipicamente un igrometro, il quale fornisce la temperatura di rugiada (dewpoint). In base a tale segnale l’unità di controllo 4 deciderà se il generatore 11 deve passare o meno alla fase di rigenerazione.

Operativamente, al termine della rigenerazione, la torre 9 dovrà essere raffreddata per riportare i mezzi adsorbenti nelle condizioni operative di deumidificazione. In questa fase i setacci molecolari 10 sono ad una temperatura troppo alta per adsorbire umidità.

Per un’ottimizzazione energetica, la fase di raffreddamento seguirà la modalità prevista per la fase di processo, tranne per il fatto che in questo caso la portata d’aria in ingresso sarà regolata in base ad un algoritmo specifico e/o in base alla temperatura rilevata da una seconda sonda di temperatura 220 posta nella sommità della torre.

All’inizio della fase di raffreddamento, i setacci non saranno in grado di assorbire molecole d’acqua dell’aria proveniente dalla linea comune di ritorno 3. Pertanto, la portata d’aria all’inizio sarà minima per poi salire progressivamente al diminuire della temperatura dei setacci contenuti nella torre.

Nella fase di raffreddamento la portata d’aria avrà un andamento crescente nel tempo. All’inizio di questa fase l’aria avrà una temperatura di rugiada alta (umidità relativa elevata). Generalmente ciò non crea problemi in quanto la portata d’aria à ̈ ridotta rispetto alla portata con la torre in regime di funzionamento e viene miscelata con l’aria di processo, a regime, proveniente dai rimanenti generatori attivi.

In alternativa, se durante la fase di raffreddamento la qualità dell’aria non dovesse corrispondere a quella desiderata, la portata d’aria potrà essere scaricata in ambiente aprendo la quinta valvola 78 e chiudendo la prima valvola 31’.

In accordo alla soluzione realizzativa illustrata nella Figura 3, l’impianto 1 di deumidificazione à ̈ provvisto di un sistema di regolazione 130 della portata di ogni singola tramoggia.

Vantaggiosamente tale sistema di regolazione 130 può essere adottato anche nell’impianto di deumidificazione realizzato in accordo alla forma realizzativa illustrata nella Figura 1.

Per semplicità di esposizione tale sistema di regolazione 130 verrà descritto facendo riferimento alla singola tramoggia 21.

In una forma generale di realizzazione, tale sistema 130 comprende un misuratore di portata 150, di un tipo adatto qualsiasi, e dalla già citata prima valvola di regolazione 61’, entrambi pilotati dall’unità elettronica di controllo 4.

Preferibilmente, il misuratore di portata à ̈ un boccaglio venturimetro 150, che presenta il vantaggio di combinare le caratteristiche di un boccaglio con le ridotte perdite di carico di un venturimetro.

Come illustrato nel dettaglio nella Figura 4, al boccaglio venturimetro 150 à ̈ collegato un manometro differenziale 170, tramite due appositi fori 150a ricavati uno a monte e uno in corrispondenza di una zona di restringimento R. Il manometro differenziale 170 misura la differenza di pressione in corrispondenza dei fori 150a e la trasforma in un segnale elettrico S1 inviato in ingresso all’unità elettronica di controllo 4.

La prima valvola di regolazione 61’ à ̈ servoassistita, preferibilmente, del tipo a farfalla o a sfera pilotabile in modo elettrico, pneumatico oppure tramite un attuatore lineare o rotante, in modo da assumere da due fino ad una molteplicità di differenti posizioni di funzionamento. Nella Figura 4, la prima valvola di regolazione 61’ à ̈ illustrata come una valvola a farfalla pilotata da un motore ad azionamento elettrico 180.

Il segnale elettrico S1 ricevuto dall’unità elettronica di controllo 4 viene trasformato in un corrispondente valore di portata “reale†, che viene confrontato con un valore di portata calcolato per la tramoggia 21 dalla stessa unità elettronica 4, ad esempio sulla base dei dati immessi da un utente. In base a tale confronto, l’unità elettronica 4 produrrà in uscita un segnale elettrico S2 di azionamento del motore 180 della prima valvola 61’ per regolarne l’apertura ed eventualmente la chiusura.

Preferibilmente, il tipo di controllo eseguito dall’unità elettronica 4 per ottenere una corretta regolazione della valvola 61’, à ̈ un controllo di tipo PID (proporzionale integrativo derivativo).

Verranno ora descritte alcune modalità particolari di gestione del trattamento di deumidificazione del materiale stoccato nelle tramogge.

Nella fase iniziale di un trattamento di deumidificazione di materiale granulare può essere importante che il riscaldamento del materiale all’interno della tramoggia avvenga in modo graduale per evitare deleteri shock termici. Quest’ultimi potrebbero portare all’evaporazione o sublimazione indesiderata di parti dei materiali, soprattutto nel caso di materie plastiche polimeriche.

In tale situazione l’unità elettronica di controllo 4 può intervenire sui mezzi di ventilazione di uno o più generatori di aria secca per incrementare gradualmente la portata d’aria totale circolante e quindi la portata che entra nella tramoggia in via di attivazione (Funzione di “Soft-Start†).

In maniera opposta può anche esserci la necessità di un rapido incremento di portata, ad esempio nel caso di materiali non particolarmente sensibili a shock termici. In questo caso l’unità elettronica di controllo 4 può intervenire sui mezzi di ventilazione di uno o più generatori di aria secca per incrementare repentinamente la portata d’aria totale circolante (funzione “Boost†).

Durante il trattamento di deumidificazione può essere necessario mantenere in temperatura il materiale granulare all’interno di una o più tramogge. Nel caso in cui il prelievo di materiale granulare da parte della macchina di lavorazione fosse inferiore ad un prefissato livello, si avrebbe un aumento del tempo di stazionamento in tramoggia ed una diminuzione del gradiente termico tra i differenti strati di materiale all’interno della tramoggia. Questo fenomeno, se non opportunamente controllato, potrebbe portare a danneggiamenti del materiale granulare.

Per risolvere questo problema, l’impianto di deumidificazione 1 secondo l’invenzione viene dotato per ciascuna tramoggia di un primo sensore di temperatura 231 disposto in corrispondenza del condotto di ingresso dell’aria 41a,42a,43a,44a alla tramoggia 21,22,23,24 e di un secondo sensore di temperatura 232 disposto in corrispondenza del condotto di uscita aria 41b,42b,43b,44b dalla stessa tramoggia.

Operativamente, i due sensori di temperatura 231 e 232 misurano rispettivamente la temperatura dell’aria in ingresso e in uscita da ciascuna tramoggia e trasmettono tali valori misurati all’unità elettronica di controllo 4.

Il valore della temperatura in ingresso viene utilizzato in particolare per la termoregolazione dell’aria secca in ingresso, con intervento sui gruppi riscaldatori 81,82,83,84.

Il valore della temperatura in uscita viene invece utilizzato per valutare il livello di riscaldamento del materiale granulare contenuto nella tramoggia, sulla base di valori di soglia prestabiliti. Operativamente, l’unità elettronica 4 confronta i valori misurati con valori di soglia preimpostati. Nel caso in cui sia rilevato uno scostamento, l’unità elettronica 4 può comandare la chiusura della prima valvola di regolazione 61’,62’,63’,64’ così da ridurre il passaggio d’aria. In fase di mantenimento la tramoggia viene quindi a trovarsi con la temperatura stabilizzata ad una valore tale da non provocare danneggiamenti al materiale in essa contenuto. Con la ripresa di prelievo di materiale dalla tramoggia da parte della macchina lavoratrice, nella tramoggia entra nuovo materiale proveniente dai silos di stoccaggio e la temperatura dell’aria in uscita diminuisce. L’unità di controllo 4 può quindi comandare l’apertura della prima valvola in regolazione così da aumentare il passaggio d’aria.

In alternativa, si può prevedere di valutare il livello di riscaldamento del materiale in tramoggia considerando la differenza tra la temperatura dell’aria in ingresso e la temperatura dell’aria in uscita.

Preferibilmente sul condotto di uscita, a valle del secondo sensore 232, viene inserita una valvola 61†,62†,63†,64†di tipo on-off, automatica o manuale, utilizzabile congiuntamente alla prima valvola di regolazione per escludere la singola tramoggia dal circuito di distribuzione, ad esempio in occasione di attività di manutenzione o per interruzione della lavorazione.

Vantaggiosamente, su ciascuna tramoggia possono essere previsti mezzi di visualizzazione (non illustrati) dei parametri di funzionamento. Possono anche essere previsti dispositivi di avvertimento, ad esempio luminosi o acustici, per la segnalazione di eventuali anomalie o malfunzionamenti.

Verrà ora descritto il metodo di deumidificazione secondo l’invenzione.

Secondo una forma applicativa generale dell’invenzione, una prima fase a) del metodo consiste nella predisposizione di una pluralità di generatori 11,12,13,14 di aria secca collegati in parallelo ad una linea di mandata 2 ed una linea di ritorno 3 per la distribuzione di aria all’interno di una o più tramogge 21,22,23,24 fluidicamente collegate in parallelo a dette linee comuni e contenenti materiale granulare da deumidificare prima di essere alimentato a macchine di lavorazione.

Una seconda fase b) del metodo consiste - per ciascun generatore di aria secca – nel valutare la portata d’aria secca generabile da ciascuno di essi (nel caso di generatori con portata costante) e/o dell’intervallo di funzionamento a superiore efficienza energetica in termini di portata d’aria secca generabile (nel caso di generatori con portata variabile).

Tale intervallo dipende dalle condizioni ideali di funzionamento dei mezzi di ventilazione e dei mezzi adsorbenti.

Una terza fase c) del metodo consiste nel calcolo della portata di aria secca A1, A2, A3, A4 necessaria per ciascuna singola tramoggia in funzione delle caratteristiche del materiale granulare in essa contenuto.

Una quarta fase d) del metodo consiste nell’attivazione di un numero di generatori sufficiente per erogare complessivamente una portata totale di aria secca Atot sostanzialmente pari alla somma delle portate A1, A2, A3, A4 necessarie per le suddette tramogge.

Il numero dei generatori attivati e i generatori da attivare sono scelti in funzione della portata erogabile da ciascuno di essi e/o dei loro rispettivi intervalli di funzionamento secondo una logica di riduzione dei consumi energetici a parità di portata totale (Atot) da erogare.

Operativamente tale attivazione prevede il collegamento fluidico dei generatori scelti con le linee comuni di mandata 2 e di ritorno 3.

Sempre in accordo alla suddetta forma applicativa generale dell’invenzione, il metodo comprende una quinta fase e) di disattivazione dei generatori rimanenti, con esclusione degli stessi dal collegamento fluidico con le suddette linee di mandata e di ritorno.

Operativamente, le fasi di attivazione d) e di disattivazione e) prevedono per ciascun generatore rispettivamente l’apertura e la chiusura di una coppia di valvole, di cui una prima disposta a monte ed una seconda a valle del generatore.

Preferibilmente, la fase e) di disattivazione può prevedere lo spegnimento di uno o più dei generatori non attivati.

Secondo l’invenzione, il metodo comprende due fasi di regolazione della portata totale Atot:

- una fase f) di regolazione effettuata variando le portate d’aria generate dai generatori attivati entro i suddetti rispettivi intervalli di funzionamento; preferibilmente la portata del singolo generatore viene variata agendo su mezzi di ventilazione di cui à ̈ provvisto;

- una fase g) di regolazione effettuata variando il numero di generatori attivati; i generatori attivati sono scelti in funzione dei loro rispettivi intervalli di funzionamento secondo la suddetta logica di riduzione dei consumi energetici.

Le due fasi di regolazione f) e g) possono essere in alternativa tra loro oppure essere condotte in sequenza. In particolare, la fase f) à ̈ di norma condotta successivamente alla fase g). Può tuttavia essere previsto che le due fasi siano condotte nell’ordine opposto.

Preferibilmente, il metodo secondo l’invenzione viene applicato utilizzando generatori provvisti di una singola camera di contenimento di mezzi adsorbenti, del tipo a setacci molecolari. Grazie ai suddetti mezzi di ventilazione attraverso tale singola camera viene fatta passare la portata d’aria erogata dal generatore.

Come già indicato descrivendo l’impianto secondo l’invenzione, possono tuttavia essere utilizzati anche generatori a due o più camere distinte contenenti mezzi adsorbenti.

Vantaggiosamente, durante la fase g) di regolazione della portata totale d’aria Atot (effettuata variando il numero di generatori attivati) i generatori sono scelti in base alle capacità adsorbenti della suddetta singola camera di contenimento.

A tale scopo à ̈ prevista in particolare una fase i) di rilevazione dell’umidità relativa del flusso d’aria passante per i mezzi adsorbenti 10.

In funzione delle capacità adsorbenti rilevate, uno o più generatori non attivati possono essere sottoposti ad una fase di rigenerazione dei mezzi adsorbenti 10. Preferibilmente, il metodo secondo l’invenzione comprende una fase l) di regolazione della portata passante nella singola tramoggia in funzione del relativo valore di portata A1, A2, A3, A4 calcolato nella suddetta fase c) di calcolo.

Vantaggiosamente, la suddetta fase l) di regolazione prevede la misurazione della portata passante nella tramoggia ed à ̈ condotta pilotando almeno una prima valvola di regolazione disposta a monte della tramoggia lungo la linea di distribuzione dell’aria.

Preferibilmente, il metodo di deumidificazione secondo l’invenzione à ̈ implementato automaticamente da un’unità elettronica di controllo e gestione 4.

In questo caso, il metodo comprende una fase m) di immissione all’interno della suddetta unità elettronica di dati relativi a:

- caratteristiche dei materiali granulari contenuti nelle tramogge; e/o

- caratteristiche dei generatori, delle tramogge.

L’invenzione permette di ottenere numerosi vantaggi in parte già descritti.

Rispetto alle soluzioni tradizionali di tecnica, l’invenzione permette di ridurre significativamente i consumi energetici di un trattamento di deumidificazione.

L’impianto 1 secondo l’invenzione à ̈ strutturato infatti in modo tale che il numero di generatori e gli stessi generatori da attivare possano essere scelti secondo una logica di efficienza energetica in base alle reali esigenze operative dell’impianto.

I generatori non attivati o sono in fase di rigenerazione o sono spenti, evitando così inutili funzionamenti a vuoto.

In particolare, i generatori vengono tendenzialmente utilizzati nelle condizioni ideali di funzionamento, dove massima à ̈ la loro efficienza energetica.

L’impianto 1 e il metodo secondo l’invenzione risultano essere più flessibili e adattabili a variazioni di portata dettate non solo da variazioni della produzione oraria, ma anche a variazioni della tipologia di materiale granulare da deumdificare.

La sostituzione di un unico generatore con una molteplicità di generatori di minore taglia, collegati tra loro in parallelo, consente di avere risparmi a livello di tubature. A parità di portata circolante l’impiego di generatori di minore taglia collegati in parallelo permette infatti di ridurre il diametro delle tubature interne ai singoli generatori e delle tubature di collegamento alle linee comuni di mandata e di ritorno.

L’impianto e il metodo di deumidificazione secondo l’invenzione si presta inoltre per l’ammodernamento di un impianto di tipo tradizionale che prevede per ciascuna tramoggia un sistema di deumidificazione indipendente con relativo generatore di aria secca. I generatori di aria secca del vecchio impianto possono essere utilizzati senza che debba prevedersi un loro spostamento. Gli interventi sul vecchio impianto devono in sostanza prevedere solo la predisposizione di un circuito di distribuzione dell’aria con una linea di mandata e una di ritorno, alle quali dovranno essere collegati in parallelo i generatori e le tramogge già esistenti.

In questo caso, come già detto, i generatori sono disposti preferibilmente su una struttura di supporto fissa in prossimità delle rispettive tramogge.

L’invenzione così concepita raggiunge pertanto gli scopi prefissi.

Ovviamente, essa potrà assumere, nella sua realizzazione pratica anche forme e configurazioni diverse da quella sopra illustrata, senza che, per questo, si esca dal presente ambito di protezione.

Inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti e le dimensioni, le forme ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle necessità.

Claims (21)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di deumidificazione di materiali in forma granulare, in particolare di materie plastiche, comprendente le seguenti fasi operative: a) predisposizione di una pluralità di generatori di aria secca collegati in parallelo ad una linea di mandata ed una linea di ritorno per la distribuzione di aria all’interno di una o più tramogge fluidicamente collegate in parallelo a dette linee e contenenti materiale granulare da deumidificare prima di essere alimentato a macchine di lavorazione; b) per ciascun generatore di aria secca valutazione della portata d’aria secca generabile e/o di un intervallo di funzionamento a superiore efficienza energetica in termini di portata d’aria secca generabile; c) calcolo della portata di aria secca (A1, A2, A3, An) necessaria per ciascuna singola tramoggia in funzione delle caratteristiche del materiale granulare in essa contenuto; d) attivazione di un numero di generatori sufficiente per erogare complessivamente una portata totale di aria secca (Atot) sostanzialmente pari alla somma delle portate (A1, A2, A3, An) necessarie per dette tramogge, il numero di detti generatori e i generatori da attivare essendo scelti in funzione della portata erogabile da ciascuno di essi e/o dei loro rispettivi intervalli di funzionamento secondo una logica di riduzione dei consumi energetici a parità di portata totale (Atot) da erogare, detta attivazione prevedendo il collegamento fluidico dei generatori scelti con dette linee di mandata e di ritorno; e e) disattivazione dei generatori rimanenti, con esclusione degli stessi dal collegamento fluidico con dette linee di mandata e di ritorno.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui dette fasi di attivazione d) e di disattivazione e) prevedono per ciascun generatore rispettivamente l’apertura e la chiusura di una coppia di valvole, di cui una prima disposta a monte ed una seconda a valle di detto generatore.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta fase e) di disattivazione può prevedere lo spegnimento di uno o più dei generatori non attivati.
4. 4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una fase f) di regolazione della portata totale d’aria (Atot) variando le portate d’aria generate dai generatori attivati entro detti rispettivi intervalli di funzionamento, la portata del singolo generatore essendo variata preferibilmente agendo su mezzi di ventilazione di cui à ̈ provvisto.
5. 5. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente una fase g) di regolazione della portata totale d’aria (Atot) variando il numero di generatori attivati, detti generatori attivati essendo scelti in funzione della portata erogabile da ciascuno di essi e/o dei loro rispettivi intervalli di funzionamento secondo detta logica di riduzione dei consumi energetici.
6. 6. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni procedenti, in cui ciascun generatore à ̈ provvisto di una singola camera di contenimento di mezzi adsorbenti, preferibilmente del tipo a setacci molecolari, attraverso la quale grazie a detti mezzi di ventilazione viene fatta passare la portata d’aria erogata da detto generatore.
7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui, durante detta fase g) di regolazione della portata totale d’aria (Atot) variando il numero di generatori attivati, detti generatori sono scelti in base alle capacità adsorbenti di detta singola camera di contenimento.
8. 8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una fase h) di rigenerazione dei mezzi adsorbenti (10) di uno o più dei generatori disattivati.
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, comprendente una fase i) di rilevazione dell’umidità relativa del flusso d’aria passante per detti mezzi adsorbenti (10).
10. 10. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente una fase l) di regolazione della portata passante nella singola tramoggia in funzione del relativo valore di portata (A1, A2, A3, An) calcolato in detta fase c) di calcolo.
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione precedente, in cui detta fase l) di regolazione prevede la misurazione della portata passante in detta tramoggia ed à ̈ condotta pilotando almeno una prima valvola di regolazione disposta a monte di detta tramoggia lungo la linea di distribuzione dell’aria.
12. 12. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere implementato automaticamente da un unità elettronica di controllo e gestione (4).
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione precedente, comprendente una fase m) di immissione all’interno di detta unità elettronica di dati relativi alle caratteristiche dei materiali granulari contenuti in dette tramogge e/o relativi alle caratteristiche di detti generatori e/o di dette tramogge.
14. 14. Impianto di deumidificazione di materiali in forma granulare, in particolare materie plastiche, comprendente: - un circuito di distribuzione di aria comprendente almeno una linea comune di mandata (2) ed una linea comune di ritorno (3); - una pluralità di generatori di aria secca (11, 12, 13, 14) collegati in parallelo a dette linee comuni (2, 3); - una o più tramogge (21, 22, 23, 24) di contenimento di materiale granulare da deumidificare prima di essere alimentato a macchine di lavorazione, dette tramogge essendo collegate in parallelo a dette linee comuni (2, 3); e - un’unità elettronica di controllo e gestione (4) di detto impianto (1); caratterizzato dal fatto di comprendere a monte e a valle di ciascun generatore (11, 12, 13, 14) rispettivamente una prima (31’; 32’; 33’; 34’) ed una seconda valvola (31†; 32†; 33†; 34†), pilotabili in automatico da detta unità di controllo e gestione (4) per escludere o collegare fluidicamente detto generatore a detto circuito di distribuzione, così da variare il numero di detti generatori in esercizio in funzione delle esigenze operative di detto impianto (1).
15. 15. Impianto secondo la rivendicazione 14, in cui ciascun generatore à ̈ provvisto di una singola camera di contenimento di detti mezzi adsorbenti, preferibilmente del tipo a setacci molecolari.
16. 16. Impianto secondo la rivendicazione 14 o 15, in cui ciascun generatore à ̈ provvisto di mezzi di ventilazione (55) atti a generare una portata d’aria attraverso detti mezzi adsorbenti, detti mezzi di ventilazione (55) essendo controllati da detta unità elettronica (4) per regolare detta portata d’aria.
17. 17. Impianto di deumidificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 14, 15 o 16, in cui detto circuito di distribuzione comprende per ciascuna tramoggia (21,22,23,24) un condotto di ingresso dell’aria (41a,42a,43a,44a) che si dirama da detta linea comune di mandata (2), in detto condotto di ingresso essendo prevista una prima valvola di regolazione (61’,62’,63’,64’) pilotabile da detta unità elettronica (4) e a valle di questa mezzi di misurazione della portata (150) elettricamente connessi a detta unita elettronica (4).
18. 18. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 17, comprendente per ciascun generatore (11,12,13,14) mezzi di rilevazione dell’umidità (230) dell’aria in uscita da detti mezzi adsorbenti (10), detti mezzi di rilevazione (230) essendo collegati a detta unità elettronica (4).
19. 19. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente per ciascun generatore un circuito di rigenerazione di detti mezzi adsorbenti (10).
20. 20. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità elettronica (4) implementa un algoritmo per il calcolo della portata d’aria secca (A1,A2,A3,A4) necessaria per ciascuna tramoggia, detto algoritmo richiedendo in ingresso dati relativi alle caratteristiche del materiale granulare contenuto in ciascuna tramoggia, detti dati essendo inseribili preferibilmente mediante un’interfaccia utente (5) prevista in detta unità elettronica (4).
21. 21. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità elettronica di controllo e gestione (4) regola la portata totale d’aria secca (Atot) distribuita da detto impianto (1) in funzione delle portate d’aria (A1,A2,A3,A4) necessarie per ciascuna singola tramoggia, detta regolazione di portata essendo effettuata variando il numero di detti generatori fluidicamente collegati a detto circuito di distribuzione e/o variando la portata erogata dai generatori in esercizio, secondo detta logica di riduzione dei consumi energetici.