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IT201800004768A1 - Impianto di atomizzazione - Google Patents

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IT201800004768A1
IT201800004768A1 IT102018000004768A IT201800004768A IT201800004768A1 IT 201800004768 A1 IT201800004768 A1 IT 201800004768A1 IT 102018000004768 A IT102018000004768 A IT 102018000004768A IT 201800004768 A IT201800004768 A IT 201800004768A IT 201800004768 A1 IT201800004768 A1 IT 201800004768A1
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Stefano Cassani
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Stefano Cassani
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Description

IMPIANTO DI ATOMIZZAZIONE
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
Il presente ritrovato ha per oggetto un impianto di atomizzazione. In particolare, ma non esclusivamente, esso trova utile applicazione nell’industria ceramica per la fabbricazione di piastrelle ceramiche, fabbricazione che viene eseguita a partire da un processo di formazione per pressatura di polveri ceramiche costituite da materiali atomizzati. La tecnica nota prevede infatti che il fluido da atomizzare, nell’applicazione specifica chiamato barbottina, venga iniettato nella camera dell’atomizzatore da ugelli che provvedono a formare uno spray che viene investito, in contro corrente, da un flusso d’aria calda. Nella pratica comune gli ugelli hanno una dimensiona calibrata fissa e gli atomizzatori vengono fatti funzionare alla massima portata possibile. Sicché per modificare le caratteristiche della curva granulometrica delle particelle ottenute il metodo utilizzato nella tecnica nota è quello di cambiare la tipologia di ugello. Ciò configura un sistema che si presenta assai rigido e che non consente di tenere sotto controllo con sufficiente continuità nel tempo il processo in modo da adeguarne le caratteristiche e le prestazioni all’intero processo di produzione delle piastrelle.
Scopo principale del presente trovato è quello di ovviare alle limitazioni della tecnica nota predisponendo un sistema che consenta di effettuare un’efficace regolazione del funzionamento dell’atomizzatore senza la necessità di dover ricorrere a interventi che ne comportino fermi di lavorazione.
Tra gli altri vantaggi sono da menzionare il conseguimento di un beneficio in termini di produttività, di costanza della qualità della produzione, e di riduzione anche degli scarti derivanti dalle deformazioni e rotture indotte dalla pressatura.
Questi scopi ed altri vantaggi ancora sono raggiunti dal presente trovato così come esso risulta qui di seguito descritto, illustrato nelle allegate figure e rivendicato.
Le caratteristiche della presente invenzione meglio appariranno dalla descrizione che segue di alcune sue forme preferite di realizzazione illustrate a titolo esemplificativo e non limitativo attraverso l'ausilio delle allegate figure in cui:
- la figura 1 ne mostra una schematica vista frontale in elevazione verticale relativa ad una prima forma di realizzazione;
- la figura 2 mostra una schematica vista in pianta parzialmente sezionata secondo il piano di traccia I-I di figura 1;
- la figura 3 mostra, in scala ingrandita, uno schema semplificato d’impianto della realizzazione delle figure 1 e 2;
- la figura 4 mostra, in scala ingrandita un particolare della realizzazione delle figure 1 e 2 secondo lo schema semplificato di figura 3;
- la figura 5 mostra, in scala ingrandita, uno schema semplificato d’impianto di una ulteriore realizzazione delle figure 1 e 2;
- la figura 6 mostra, in scala ingrandita un particolare della realizzazione delle figure 1 e 2 secondo lo schema semplificato di figura 5;
- la figura 7 mostra una schematica vista frontale in elevazione verticale relativa ad una seconda forma di realizzazione;
- la figura 8 mostra una schematica vista in pianta parzialmente sezionata secondo il piano di traccia II-II di figura 7;
- la figura 9 mostra, in scala ingrandita, uno schema semplificato d’impianto della realizzazione delle figure 7 e 8;
- la figura 10 mostra, in scala ingrandita, uno schema semplificato d’impianto di una ulteriore realizzazione delle figure 7 e 8;
- la figura 11 mostra una schematica vista frontale in elevazione verticale relativa ad una terza forma di realizzazione;
- la figura 12 mostra una schematica vista in pianta parzialmente sezionata secondo il piano di traccia III-III di figura 11;
- la figura 13 mostra, in scala ingrandita, uno schema semplificato d’impianto della realizzazione delle figure 11 e 12;
- la figura 14 mostra in scala ingrandita un particolare della realizzazione delle figure 11 e 12.
Con riferimento alle menzionate figure, con 1 si è indicata una torre di atomizzazione, utilizzata per la produzione di materiale atomizzato che nella fattispecie è impiegato per la formatura a pressione di piastrelle.
La torre di atomizzazione 1 è alimentata superiormente da un flusso di aria calda, la quale è richiamata dal ventilatore principale 22 ed inviata da un ventilatore di pressurizzazione 16 attraverso un condotto 14 nel quale l’aria è scaldata da un bruciatore 15. Inferiormente la torre di atomizzazione 1 è dotata di un fondo di raccolta rastremato verso il basso 2, superiormente al quale è disposta una pluralità di ugelli 4 dotati di fori calibrati. A ciascuno di essi è demandato il compito di emettere un getto di fluido 5 o slurry (costituito da una sospensione), nel caso specifico denominata barbottina, che prende la forma di un getto di fluido nebulizzato 13 cioè in forma di uno spray costituito da piccole gocce di barbottina. Queste ultime sono inviate in contro corrente nel flusso di aria calda discendente all’interno della torre di atomizzazione 1.
All’interno della camera della torre di atomizzazione 1 le goccioline subiscono una rapida essiccazione che fa acquistare loro una forma solida generalmente cava all’interno.
Il fluido o barbottina 5 è prelevato da un serbatoio 6 ed è inviato sotto pressione, per tramite di una pompa volumetrica 11, alla pluralità di ugelli 4 per mezzo di un collettore di alimentazione 3. Un filtro 17 esegue un’ultima filtrazione della barbottina. Un riscaldatore 21 provvede a preriscaldare la barbottina prima dell’ingresso nella torre di atomizzazione 1.
L’impianto è dotato di un sistema per regolare la portata di alimentazione del fluido 5 di ogni ugello 4.
Infatti ogni ugello 4 è alimentato mediante una valvola di riduzione della portata 7 del tipo a due vie, servo comandata da un attuatore 9 che è pilotato per tramite di un sistema di controllo dell’impianto. Attraverso questo sistema di controllo è possibile operare, durante il normale funzionamento dell’impianto di atomizzazione, variando la portata degli ugelli 4; la variazione di portata in ingresso a ciascun ugello determina una variazione della pressione che può essere agevolmente misurata mediante il manometro 24. Alla variazione di portata consegue come risultato finale dell’atomizzazione una variazione delle dimensioni media dell’atomizzato e quindi una variazione della relativa curva granulometrica.
Il collettore di alimentazione 3 è conformato ad arco di circonferenza per alimentare la detta pluralità di ugelli 4 che sono disposti concentricamente a formare una lancia 10.
La polvere atomizzata viene scaricata sul nastro 19 attraverso il fondo 18 della torre di atomizzazione 1 che oltre alla valvola di scarico può presentare un sistema di raffreddamento.
L’aria uscente dalla torre di atomizzazione 1 passa attraverso il ciclone 20 per il recupero di una ulteriore frazione di polvere fine per essere inviato dal ventilatore principale 22 al camino 23 di scarico in atmosfera.
In un’ulteriore realizzazione delle figure 1 e 2 rappresentata nello schema semplificato di figura 5 al posto della valvola di riduzione della portata 7 s’introduce la valvola di regolazione della portata 8 del tipo a due vie. Tale valvola di regolazione della portata 8, mostrata più nel dettaglio nella figura 6 è servo comandata mediante l’attuatore 9: differentemente dalla valvola di riduzione della portata 7 la valvola di regolazione della portata 8 del tipo a due vie permette di mantenere la portata costante per variazioni della pressione che si possono verificare sia all’ingresso che in uscita.
In un’altra forma di realizzazione illustrata nelle figure 7, 8, 9, il collettore di alimentazione 3 è, ad una propria estremità, alimentato dalla pompa volumetrica 11 ed è dotato, all’altra propria estremità, di un condotto di ritorno 12. In altre parole il circuito di alimentazione degli ugelli 4 è provvisto di un condotto di ritorno 12 che sbocca nel serbatoio del fluido 6. In questa forma di realizzazione ciascun ugello 4 è alimentato con l’interposizione di una valvola di riduzione della portata 7 servo comandata da un attuatore 9 che è pilotato per tramite di un sistema di controllo dell’impianto.
E’ però prevista un’ulteriore valvola di riduzione della portata 7 per la regolazione della portata su detto condotto di ritorno 12.
In un’altra forma di realizzazione il cui schema di impianto è raffigurato in figura 10, ciascun detto ugello 4 è alimentato mediante una valvola di regolazione della portata 8 del tipo a due vie . E’ prevista un’ulteriore valvola di regolazione della portata 8 del tipo a due vie anche per la regolazione della portata sul condotto di ritorno 12.
In un’ulteriore forma di realizzazione illustrata nelle figure 11, 12, 13 il collettore di alimentazione 3 è, ad una propria estremità, alimentato dalla pompa volumetrica 11 ed è dotato, all’altra propria estremità, di un condotto di ritorno 12: in questa forma di realizzazione ciascun ugello 4 è alimentato con l’interposizione di una valvola di regolazione della portata 25 del tipo a tre vie servo comandata da un attuatore 9 che è pilotato per tramite di un sistema di controllo dell’impianto.
In alternativa il dispositivo per regolare la portata di alimentazione del fluido 5 dell’almeno un ugello 4 può anche essere costituito da una pompa a portata variabile.
Mediante il ritrovato è possibile variare con continuità i parametri di lavoro e quindi le caratteristiche del prodotto, anche durante il funzionamento dell’impianto di produzione.
La portata e la pressione in entrata a ciascun ugello possono essere regolate opportunamente nel tempo: in questo modo è possibile compensare in modo automatico l’effetto dell’usura nella sezione di uscita del fluido dall’ugello.
Il dispositivo di regolazione della portata 7, 8, 25, servo comandato dall’attuatore 9, è pilotato per tramite di un sistema di controllo dell’impianto per impostare il voluto andamento nel tempo della pressione in entrata all’ugello 4 misurata mediante il manometro 24. Inoltre è possibile adottare condizioni di funzionamento differenti per i vari ugelli presenti all’interno della torre di atomizzazione.
Ciò, in particolare, rende possibile regolare e correggere la curva granulometrica dell’atomizzato in funzione delle necessità rilevate “a valle” cioè dei problemi di vario tipo in qualche modo riconducibili alle caratteristiche dell’atomizzato.
Il che consente di estendere ulteriormente la capacità di controllo direttamente durante la lavorazione con evidenti vantaggi per l’intero ciclo produttivo.
RIVENDICAZIONI
1). Impianto di atomizzazione di soluzioni liquide o slurry, del tipo comprendente una torre di atomizzazione la quale è alimentata superiormente da un flusso di aria calda ed è dotata inferiormente, al sopra di un fondo di raccolta rastremato verso il basso, di un collettore di alimentazione in pressione della soluzione liquida o slurry a una pluralità di ugelli, ai quali è demandato il compito di emettere il fluido o slurry trasformato in forma di piccole gocce che sono inviate in contro corrente nel flusso di aria calda , caratterizzato per il fatto che comprende un dispositivo per regolare la portata di alimentazione del fluido (5) di almeno un ugello (4); essendo previsto che l’almeno un ugello (4) sia alimentato mediante un dispositivo di regolazione della portata (7, 8, 25) servo comandato da un attuatore (9) che è pilotato per tramite di un sistema di controllo dell’impianto.
2) Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che il dispositivo per regolare la portata di alimentazione del fluido (5) di almeno un ugello (4) è una valvola riduzione della portata 7.
3) Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che il dispositivo per regolare la portata di alimentazione del fluido (5) di almeno un ugello (4) è una valvola di regolazione della portata (8) del tipo a due vie.
4) Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che il dispositivo per regolare la portata di alimentazione del fluido (5) di almeno un ugello (4) è una valvola di regolazione della portata (25) del tipo a tre vie.
5) Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che l’almeno un ugello (4) è alimentato da una pompa (11) volumetrica.
6) Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che il dispositivo per regolare la portata di alimentazione del fluido (5) dell’almeno un ugello (4) è una pompa a portata variabile.
7) Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che il dispositivo di regolazione della portata (7, 8, 25), servo comandato dall’attuatore (9), è pilotato per tramite di un sistema di controllo dell’impianto per impostare il voluto andamento nel tempo della pressione in entrata all’ugello (4) misurata mediante il manometro (24).
8) Impianto secondo la rivendicazione 1 caratterizzato per il fatto che il detto collettore di alimentazione (3) collettore di alimentazione è conformato ad arco di circonferenza per alimentare la detta pluralità di ugelli (4) che sono disposti uniformemente distribuiti in modo concentrico a formare una lancia (10).
9) Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che il detto collettore di alimentazione (3) è, ad una propria estremità, alimentato da pompe (11) ed è dotato, all’altra propria estremità, di un condotto di ritorno (12).
10) Impianto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato per il fatto che ciascun ugello (4) è alimentato mediante una valvola di regolazione della portata (7) del tipo a due vie; essendo prevista un’ulteriore valvola di regolazione della portata (7) del tipo a due vie per la regolazione della portata del detto condotto di ritorno (12).
11) Impianto secondo la rivendicazione 4, caratterizzato per il fatto che ciascun detto ugello (4) è alimentato mediante una valvola di regolazione della portata (8) del tipo a due vie direttamente collegata al condotto di ritorno (12).

Claims (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1). Impianto di atomizzazione di soluzioni liquide o slurry, del tipo comprendente una torre di atomizzazione la quale è alimentata superiormente da un flusso di aria calda ed è dotata inferiormente, al sopra di un fondo di raccolta rastremato verso il basso, di un collettore di alimentazione in pressione della soluzione liquida o slurry a una pluralità di ugelli, ai quali è demandato il compito di emettere il fluido o slurry trasformato in forma di piccole gocce che sono inviate in contro corrente nel flusso di aria calda , caratterizzato per il fatto che comprende un dispositivo per regolare la portata di alimentazione del fluido (5) di almeno un ugello (4); essendo previsto che l’almeno un ugello (4) sia alimentato mediante un dispositivo di regolazione della portata (7, 8, 25) servo comandato da un attuatore (9) che è pilotato per tramite di un sistema di controllo dell’impianto.
  2. 2) Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che il dispositivo per regolare la portata di alimentazione del fluido (5) di almeno un ugello (4) è una valvola riduzione della portata 7.
  3. 3) Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che il dispositivo per regolare la portata di alimentazione del fluido (5) di almeno un ugello (4) è una valvola di regolazione della portata (8) del tipo a due vie.
  4. 4) Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che il dispositivo per regolare la portata di alimentazione del fluido (5) di almeno un ugello (4) è una valvola di regolazione della portata (25) del tipo a tre vie.
  5. 5) Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che l’almeno un ugello (4) è alimentato da una pompa (11) volumetrica.
  6. 6) Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato per il fatto che il dispositivo per regolare la portata di alimentazione del fluido (5) dell’almeno un ugello (4) è una pompa a portata variabile.
  7. 7) Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che il dispositivo di regolazione della portata (7, 8, 25), servo comandato dall’attuatore (9), è pilotato per tramite di un sistema di controllo dell’impianto per impostare il voluto andamento nel tempo della pressione in entrata all’ugello (4) misurata mediante il manometro (24).
  8. 8) Impianto secondo la rivendicazione 1 caratterizzato per il fatto che il detto collettore di alimentazione (3) collettore di alimentazione è conformato ad arco di circonferenza per alimentare la detta pluralità di ugelli (4) che sono disposti uniformemente distribuiti in modo concentrico a formare una lancia (10).
  9. 9) Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato per il fatto che il detto collettore di alimentazione (3) è, ad una propria estremità, alimentato da pompe (11) ed è dotato, all’altra propria estremità, di un condotto di ritorno (12).
  10. 10) Impianto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato per il fatto che ciascun ugello (4) è alimentato mediante una valvola di regolazione della portata (7) del tipo a due vie; essendo prevista un’ulteriore valvola di regolazione della portata (7) del tipo a due vie per la regolazione della portata del detto condotto di ritorno (12).
  11. 11) Impianto secondo la rivendicazione 4, caratterizzato per il fatto che ciascun detto ugello (4) è alimentato mediante una valvola di regolazione della portata (8) del tipo a due vie direttamente collegata al condotto di ritorno (12).
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