Collaborazione TAMA-Unitn: studio e sviluppo delciclone per verniciatura. Ing. Erik Chini (TAMA S.p.A.) Ing. Enrico Benini (DICAM)

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1 Collaborazione TAMA-Unitn: studio e sviluppo delciclone per verniciatura Ing. Erik Chini (TAMA S.p.A.) Ing. Enrico Benini (DICAM)

2 Uso e funzionamento Uso: Recupero di polvere di verniciatura non utilizzant in cabina La porvere recuperata può essere nuovamente utilizzata per verniciare Funzionamento: L ingresso dell aria in posizione tangenziale mette in rotazione il flusso nella parte cilindrica e poi conica La forza centrifuga spinge le particelle più pesanti sulla superficie interna del ciclone e quindi nel vano di raccolta polvere L aria con meno polvere sale fino alla bocca di uscita Vano raccolta polvere riciclabile Uscita Ingresso

3 Obiettivi Caratterizzazione ciclone V-Aren 140 Sviluppo modelli di calcolo Aumento percentuale di polvere raccolta e riutilizzata dal ciclone Diminuzione perdite di carico introdotte dal ciclone Validazione modelli di calcolo Ottimizzazione prestazioni Caratterizzazione ciclone ottimizzato Confronto con prestazioni previste

4 Modelli di calcolo e previsione Obiettivi dei modelli di calcolo: -Previsione del rendimento di raccolta polvere -Previsioni delle perdite di carico Ricerca bibliografica Modelli implementati per il rendimento: -Modello di Muschelknautz; -Modello di Dietz; -Modello di Ioza e Leith Modelli implementati per le perdite di carico: - Modello di Muschelknautz; -Modello di Shepperd; -Modello di Chen e Shi Implementazione del modello di calcolo - Sviluppato in Excel con Visual Basic for Application

5 Misure sperimentali Procedimento di misura: 1)Accensione impianto; 2)Misura e correzione Misure della In portata di aria 3)Misura delle perdite di carico; 4)Avvio delle pistole di erogazione; Misure Out 5)Arresto dell erogazione della polvere al tempo stabilito e misurazione della massa di polvere recuperata.

6 Misure sperimentali Sintesi risultati: Prova Rendimento [-] Portata d aria [m3/h] Portata solida [g/min] Portata solida [g/m 3 ] P [Pa] 9 94, , , , , , , , , ,

7 Validazione dei modelli numerici

8 Ottimizzazione della geometria Le prestazioni del ciclone sono state ottimizzate utilizzando i modelli di calcolo validati con i dati sperimentali

9 Nuova geometria ciclone

10 Sito di misurazione Immissione polvere con dosatore pistole Portata di Portata polvere di durante polvere estrema il normale = 0.5 funzionamento LEL UNI EN 12981:2009

11 Risultati sperimentali Ciclone ottimizzato

12 Confronto prestazioni Misure effettuate con RAL 9010 iniettato con 2 pistole CICLONE BASE CICLONE MIGLIORATO RENDIMENTO DP RENDIMENTO DP medio [%] [mmh 2 O] medio [%] [mmh 2 O] 94, ,9 130 MIGLIORAMENTO RENDIMENTO medio [%] DP [mmh2o] +1,4-16

13 Confronto con dati simulati DATI DI OUTPUT DEL SOFTWARE Rendimento [%] 96,2 Caduta di pressione [mmh 2 O] 140 DATI MISURATI Rendimento [%] 95,9 Caduta di pressione [mmh 2 O] 130 CONFRONTO con dati SIMULATI RENDIMENTO medio DP [%] [mmh2o] +0,3-10

14 Riduzione costi gestione Incremento rendimento del 1,4% Risparmio da recupero polvere: 2700 /anno Diminuzione di P pari a 16 mmh 2 O Risparmio energetico: 150 /anno Risparmio complessivo: 2850 /anno Parametri di calcolo: 1440 ore all anno di esercizio dell impianto, equivalenti a 6 ore per 20 giorni al mese per 12 mesi 0,15 /kwh di costo per l energia elettrica 500 g/min di polvere processata dal ciclone 4,5 /kg costo della polvere

15 Effetti immediati per l azienda Caratterizzazione e miglioramento del ciclone separatore più richiesto Consolidamento know-how aziendale su fluidodinamica ciclone Consolidamento delle procedure di studio e miglioramento dei prodotti Strumento di simulazione validato con prove in scala 1:1 Sviluppo di nuovi cicloni con prestazioni specialirichiesta del cliente Ottimizzazionedelle prestazioni di nuovi prodotti standard anche in altri settori Ulteriore indagine delle caratteristiche fluidodinamiche di dettagli costruttivi(chiocciola, cono di scarico, ecc.)

16 Grazie per l attenzione Ing. Erik Chini (TAMA S.p.A.) Ing. Enrico Benini (DICAM)