TIPOLOGIE DI TRASPORTO PNEUMATICO

MODALITÀ DI TRASPORTO

Il materiale trasferito all'interno delle condotte di un sistema di trasporto pneumatico può essere spostato in modo continuo, anche per 24 ore al giorno, oppure a lotti, cioè a quantità distinte di materiale. Per entrambe le modalità, dal punto di vista del principio di funzionamento, esistono due grandi tipologie di trasporto. Se il materiale è trasportato in sospensione nell'aria, senza quindi scorrere lungo la parete interna dei tubi, allora siamo in presenza di quello che è definito trasporto in fase diluita, noto anche come trasporto in fase liquida o fluida. Viceversa se il materiale è mosso a bassa velocità, non in sospensione, attraverso tutto il tubo o scorrendo solo su una sua parte, allora si parla di trasporto in fase densa. Esiste anche una terza modalità ibrida: il trasporto in fase semidensa. In tutti i casi il sistema può può funzionare in aspirazione o in pressione.

PROGETTIAMO IN BASE ALLE VOSTRE ESIGENZE

TRASPORTO IN FASE DILUITA

Per farsi un'idea di come funzioni un sistema di trasporto pneumatico in fase diluita, si può pensare ad una strada durante una giornata ventosa. Camminando si viene colpiti dalla polvere e da ogni genere di cose, raccolte da terra dal vento in rapido movimento. Più il vento è veloce più si è colpiti da oggetti. Più il vento è veloce più solleva oggetti di grandi dimensioni. Nei casi limite un tornado od un uragano possono spostare "pneumaticamente" in fase diluita auto, pezzi di case e grossi rami di albero. Esattamente come il vento un sistema pneumatico in fase diluita si basa sulla velocità del flusso di aria per raccogliere e trattenere pezzettini di materiale e per tenerli in sospensione lungo la linea di trasporto. Il paragone con la giornata ventosa fa anche capire che un sistema di trasporto pneumatico in fase diluita è in grado di movimentare virualmente qualsiasi tipo di materiale, indipendentemente dalla densità del materiale e dalla sua forma. Sebbene il materiale sia sospeso nel flusso d'aria, i contatti con le pareti delle condotte non sono ridotti a zero ed aumentano ovviamente dove le tubazioni presentano curve. In fase progettuale deve quindi essere attentamente considerata la friabilità e l'abrasività del materiale. In un tipico sistema di trasporto pneumatico in fase diluita l'aria ha velocità minima nella zona iniziale del percorso, che è considerata dai tecnici l'area più critica, in quanto il materiale è immesso proprio qui e deve essere immediatamente "catturato" dal flusso, evitando così intasamenti. La velocità scelta dipende dalla grandezza delle particelle di materiale e dalla loro densità. Un modo semplice per classificare un sistema di questo tipo è sapere che funziona a velocità relativamente alte e ad un differenziale di pressione non elevato. Per progettare un sistema di trasporto pneumatico in fase diluita bisogna anche tener conto della temperatura dell'aria, dell'umidità e dell'altitudine a cui è collocato l'impianto.
Ci sono esenzialmente due modalità per muovere il materiale. Nel trasporto a volo la concentrazione del materiale nel flusso è bassa, quindi le particelle viaggiano galleggiando lungo tutto il percorso. Con un'adeguata progettazione è una modalità flessibile ed adatta per qualsiasi materiale di qualsiasi peso specifico. Nella modalità fluidizzante la parte alta della tubazione vede il materiale trasportato al volo, sul fondo ne rimane la maggior parte che viene spostata per scorrimento. Si può utilizzare solo con materiali molto fini ed asciutti, materiali che permettano all'aria di passare fra le particelle e farle fluire.

TRASPORTO PNEUMATICO FASE DILUITA IN PRESSIONE

È la tipologia più comune per spostare polveri e granuli, è molto usata per materiali non friabili, a bassa abrasività e con peso specifico non elevato; non è adatta per i prodotti miscelati. Esempi tipici sono farine, zuccheri, granuli di plastica, bicarbonato di sodio ed ossido di zinco. Nella parte iniziale del sistema un generatore di aria compressa a bassa pressione, in genere una soffiante a lobi e a canale laterale, immette un grande quantitativo di aria ed il materiale è introdotto tramite una valvola o una pompa a vite. È un sistema semplice, economico ed ideale per spostare materiale da una singola fonte a più punti di arrivo.

TRASPORTO PNEUMATICO FASE DILUITA IN ASPIRAZIONE

Nonostante questo tipo di trasporto pneumatico in fase diluita sia meno efficente, ha caratteristiche che lo rendono adatto a situazioni in cui non sia disponibile molto spazio per l'installazione di altre tipologie di macchine (come valvole rotanti o propulsori), quando sia necessario aspirare materiale da sorgenti multiple ad una singola destinazione ed anche quando si vogliano percorrere distanze brevi a basse portate. È pure una scelta appropriata per movimentare materiali che tendono a compattarsi e comprimersi sotto pressione (come tucioli di legno e materiali fibrosi) e per sostanze tossiche che non si devono assolutamente disperdere nell'ambiente nemmeno in minima parte.
Conduttura di un sistema di trasporto pneumatico in fase densa

TRASPORTO IN FASE DENSA

Qui un'analogia per comprenderne il funzionamento può essere quella della produzione delle salsicce, dove la carne macinata viene spinta dentro l'involucro esterno in un lungo flusso continuo. C'è però una differenza, perchè per convogliare materiali attraverso un sistema di trasporto pneumatico in fase densa bisogna tener conto dell'attrito contro le pareti dei tubi, fattore che impone delle limitazioni alla lunghezza del flusso ed alla porzione di sezione di tubo occupata. Esisitono diversi tipi di trasporto in fase densa, tutti funzionanti a differenziali di pressioni relativamente alti e a velocità dell'aria non troppo elevate. Queste caratteristiche ne fanno la scelta ideale per preservare l'integrità dei materiali, anche nel caso di miscele di più prodotti. La bassa velocità è indicata per prodotti molto fragili come riso, fibra di vetro o atomizzati ceramici. Inolte la bassa quantità di gas utilizzato per il trasporto non disperde le sostanze volatili, conservando l'aroma dei prodotti come il caffè o i semi di cacao. Se il sistema poi viene alimentato con gas inerti al posto dell'aria, si evita l'ossidazione dei prodotti ed è possibile operare in ambienti classificati ATEX. Può anche trasportare sostanze liquide o viscose. Altra caratteristica è la bassa rumorosità.
Nel trasporto pneumatico in fase densa, definito anche trasporto pneumatico non in sospensione, esistono tre modalità con cui il materiale si muove all'interno del sistema. Nella prima, detta a tappi, il materiale occupa tutta la sezione della conduttura intervallato da "blocchi" di aria, in una continua alternanza aria materiale. Questo tipo di movimentazione è dedicato a sostanze che permettono all'aria di passare rapidamente attraverso gli interstizi fra i piccoli elementi della sostanza stessa, come succede ad esempio con sementi, pellet di materie plastiche e tutti i materiali che hanno elementi più o meno delle medesime dimensioni. La seconda modalità prevede che il materiale scorra sulla parte bassa del tubo raccolto in gruppi; piccole dune che si spostano verso la destinazione. Questa tecnologia è la soluzione ottimale per polveri molto fini, con particelle di diametro dell'ordine di alcune decine di micrometri. Nel caso in cui si debba muovere un materiale con un'elevata tendenza a coagularsi e quindi a bloccare la conduttura, allora si adotta una soluzione definita a tamponi. All'interno del condotto principale scorre un tubo di piccolo diametro per il trasporto di sola aria che, tramite un sistema di comunicazione, ha la funzione di immettere appunto l'aria a determinati intervalli lungo il percorso, aumentando così la fluidificazione. L'ultimo caso, detto ad intermittenza, prevede che il tubo che trasporta l'aria scorra esternamente alla conduttura principale. La comunicazione fra i due avviene ad intervalli tramite apposite valvole, che ad intermittenza creano un getto d'aria all'interno del condotto del materiale, mantenendo in maniera forzata il distacco fra gli strati del materiale.

TRASPORTO PNEUMATICO FASE DENSA IN PRESSIONE

Con questo metodo si utilizza un serbatoio opportunamente progettato per attuare il trasferimento. Questo serbatoio viene riempito di materiale, le sue valvole di aspirazione materiale e di sfogo vengono poi chiuse e l'aria compressa viene immessa al suo interno. La funzione dell'aria compressa è di spingere il materiale dal serbatoio alla destinazione attraverso la linea di trasporto. Una volta che serbatoio e linea sono vuoti, il flusso d'aria compressa è interrotto ed il serbatoio viene ricaricato. Il ciclo continua finchè tutto il materiale non sia stato trasferito. Per vincere la resistenza del materiale contro le pareti dei tubi si possono utilizzare degli iniettori supplementari di aria posti lungo la linea di trasporto. Aggiungere aria evita la formazione di voluminosi accumuli di materiale dovuti a cali nella pressione o nel volume del gas, eliminando così la necessità di smontare la linea per rimuovere eventuali tappi che possono crearsi. Dotarsi di questi iniettori riduce anche il volume aggiuntivo di aria che il progettista deve sommare affinchè il sistema abbia a disposizione un volume maggiore rispetto a quello strettamente necessario per compiere il lavoro. La conseguenza è che complessivamente il consumo energetico del sistema si riduce. Ad ogni accensione gli iniettori permettono anche di avviare il sistema di trasporto pneumatico in maniera più dolce, limitando l'usura dei componenti coinvolti ed evitando la frammentazione dei materiali movimentati più friabili. Sostanze comunemente trasportati con la fase densa in pressione sono: sabbia di silice, ceneri, alumina, sorbitolo, destrosio, nocciole, caramelle e riso soffiato.

TRASPORTO PNEUMATICO FASE DENSA IN ASPIRAZIONE

Usando pompe ad alto vuoto, poste nella parte terminale del sitema di trasporto pneumatico, si crea il vuoto nelle tubazioni, rendendo possibile il movimento delicato di blocchi di materiale dal punto iniziale al punto finale, a pressioni sub-atmosferiche. Il risultato è un sistema dal funzionamento semplice, che minimizza l'attrito contro le condotte, che ha bassi consumi e che richiede poca manutenzione ed un basso investimento iniziale. I materiali più adatti ad essere movimentati con la fase densa in aspirazione sono quelli fragili e quelli abrasivi, ad esempio zucchero, cibi per animali, pellet plastici, detersivi o granuli di carbonio. È molto spesso usato per le operazioni di svuotamento di polveri e granuli trasportate su camion e vagoni ferroviari.

LA MIGLIOR SOLUZIONE AL MIGLIOR PREZZO

TRASPORTO IN FASE SEMI-DENSA

È la tipologia di trasporto pneumatico meno diffusa. La velocità dell'aria si attesta grossomodo fra quella utilizzata nella fase diluita e quella dei sistemi in fase densa. Le particelle più leggere del prodotto vengono trasportate come nel trasporto in fase diluita, mentre quelle più pesanti vengono trasportate a "blocchi". Il sistema è configurato come quelli in fase densa, ma usa contenitori a pressione a fondo fluidificante in modo da poter gestire polveri semi abrasive e polveri che necessitano di una preventiva areazione per essere scaricate nella linea di trasporto, esempi tipici sono il cemento e le ceneri volanti.

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