Centrifuga a estrazione del sacco: specifiche tecniche

Se dovrete lavorare materiali particolarmente difficili, in grado di intasare una normale griglia o di aderire al tessuto filtrante, avrete bisogno di una soluzione impiantistica progettata specificamente per affrontare questa tipologia di sfida operativa. In questi casi è necessario ricorrere alla centrifuga con sacco estraibile. Potreste trovarla nei cataloghi prodotto con designazioni di serie come PLD. Questo tipo di apparecchiatura è concepito per un unico obiettivo principale: garantire la completa separazione dei solidi, ciclo dopo ciclo, senza alcun errore. In settori come quello della lavorazione chimica o della farmaceutica, lasciare residui di materiale (il cosiddetto 'tacco') può causare problemi nel lotto successivo, sia sotto forma di contaminazione che di ridotta efficienza del filtro. È pertanto fondamentale comprendere le specifiche tecniche di una centrifuga con sacco estraibile per selezionare il modello più adatto al vostro processo. In questo articolo evidenzieremo le specifiche più importanti.

Principi di progettazione e dimensionamento del cestello

La centrifuga a sacco trainato è costruita intorno al tamburo o al cestello. Questo componente ruota ad alta velocità per separare il liquido dal materiale solido. Uno dei primi aspetti che i clienti considerano è la dimensione del cestello. Huada, ad esempio, offre diverse dimensioni in base ai diversi volumi di produzione. Nel foglio delle specifiche troverete il diametro del cestello, insieme al volume operativo. È di comune conoscenza che un cestello più grande comporta una maggiore capacità di volume operativo da elaborare in un singolo ciclo. Ciò è vero, tuttavia volumi maggiori non sono sempre adatti in base alla dimensione del lotto o allo spazio disponibile a terra. Il volume del cestello è indicato in litri e determinerà sempre la massima capacità di solidi elaborabili in un singolo ciclo. Ciò avrà ovviamente un impatto diretto sulla vostra produttività, pertanto è fondamentale adeguarlo agli obiettivi produttivi.

Carico massimo e capacità di solidi

Oltre alle dimensioni del cestello, è necessario considerare la capacità di carico massima. Questo valore è generalmente indicato in chilogrammi e rappresenta il peso totale del materiale solido che la macchina è in grado di elaborare in un singolo ciclo di lavoro. Tale capacità non riguarda soltanto lo spazio fisico disponibile nel cestello, ma anche la resistenza strutturale dell’albero, dei cuscinetti e del motore di azionamento. Sovraccaricare una centrifuga comporta un deterioramento della macchina, causando problemi meccanici e potenzialmente un guasto anticipato rispetto al tempo di funzionamento per cui è stata progettata.

Per una centrifuga a sacco estraibile, la capacità di solidi è una specifica importante perché lo scopo principale di tale centrifuga è rilasciare completamente la torta di solidi. È necessario valutare se la macchina è in grado di contenere il volume e il peso dei solidi prodotti dal vostro processo in ogni ciclo di lavorazione. Se si producono cristalli densi e pesanti, un cestello da 100 litri sarà probabilmente in grado di contenere un peso molto maggiore rispetto al caso in cui si processino polveri leggere e soffici. Pertanto, è importante verificare la specifica che indica l’intervallo di densità dei solidi o il peso medio della torta per la quale la macchina è progettata.

Velocità e forza centrifuga

Un altro aspetto importante da considerare è la velocità di rotazione del cestello. Questa viene generalmente indicata come velocità di rotazione ed è misurata in giri al minuto. Tuttavia, il valore più rilevante per le operazioni di separazione è la forza centrifuga, solitamente denominata G-force. Si tratta della forza che spinge il fluido attraverso il tessuto filtrante e i solidi contro la parete del cestello. Nella maggior parte dei casi, il foglio delle specifiche indica la G-force massima che la macchina è in grado di generare.

Materiali diversi richiedono quantità diverse di forza centrifuga (Gforce). Ad esempio, un cristallo grossolano e ben drenante potrebbe separarsi efficacemente a una velocità più bassa, mentre un materiale fine e vischioso richiederà una forza centrifuga molto maggiore per ottenere un’adeguata asciugatura. In una buona centrifuga a sacco tirato, il motore è dotato di una componente a velocità variabile, che consente all’utente di regolare con precisione i giri al minuto (RPM) per raggiungere il punto ottimale per il prodotto in esame. Idealmente, le specifiche tecniche dovrebbero indicare un intervallo di velocità, poiché maggiore è tale intervallo, maggiore sarà la capacità della macchina di elaborare una vasta gamma di materiali.

Superficie filtrante e tipo di tessuto

Come centrifuga filtrante, la superficie di filtrazione è una delle specifiche più importanti. Indica la superficie totale del tessuto filtrante permeabile ai liquidi. Maggiore è la superficie di filtrazione, minore è il tempo del ciclo di filtrazione, con conseguente ottenimento di torte più asciutte. Il documento delle specifiche confermerà il tipo di tessuto filtrante compatibile con la macchina, nonché le sue dimensioni, come guida per l’ordine della corretta ricambio.

Nelle centrifughe con estrazione del sacco filtrante, il tessuto filtrante è progettato in modo da poter essere estratto o staccato dalla parete del cestello durante la fase di scarico. Questo sistema è denominato meccanismo di estrazione del sacco. Le specifiche possono descrivere il funzionamento di tale meccanismo — meccanico o idraulico — e il suo impatto sulla superficie filtrante effettivamente utilizzabile. Idealmente, si desidera una progettazione che conservi una superficie di filtrazione significativa, pur consentendo la rimozione completa dei solidi al termine del ciclo.

Potenza del motore e sistema di trasmissione

Niente di tutto questo avviene senza un motore. La potenza del motore principale è espressa in chilowatt. Questo valore indica quanta forza il macchinario ha per far ruotare a velocità elevata quel pesante cestello pieno di solidi bagnati. Con un motore più potente, il cestello può ruotare più velocemente e gestire carichi maggiori. Un motore più potente è tuttavia anche più costoso, quindi è opportuno sceglierne uno adeguatamente dimensionato alle proprie esigenze, non semplicemente il più potente disponibile. Si tratta di una scelta razionale.

Oltre al motore principale, alcune centrifughe con sistema di estrazione del sacco sono dotate di un sistema idraulico o di un motore separato per il meccanismo di estrazione del sacco. Questo costituisce un elemento fondamentale delle specifiche tecniche. È necessario accertarsi che tale sistema disponga di energia sufficiente per separare in modo affidabile la tela e scaricare la torta, in particolare se il materiale è eccessivamente compresso. Le specifiche possono includere la pressione idraulica o la coppia del sistema di scarico.

Materiali di Costruzione

Le specifiche delle parti a contatto con il fluido includono generalmente i materiali utilizzati per realizzare la macchina; tali materiali sono fondamentali per il corretto funzionamento della macchina. La maggior parte delle parti impiegate nelle applicazioni chimiche e farmaceutiche è realizzata in acciaio inossidabile, anche se la qualità dell’acciaio può variare. L’acciaio inossidabile 316L è un tipo di acciaio comunemente utilizzato in queste applicazioni grazie alla sua buona resistenza alla corrosione. Acciai inossidabili duplex di qualità superiore e altre leghe alternative, come il titanio e l’Hastelloy, vengono impiegati per contrastare la corrosione in ambienti chimici più aggressivi.

I materiali utilizzati per realizzare il cestello, la carcassa e gli altri componenti con cui entra in contatto il flusso di processo devono essere indicati nel foglio delle specifiche. L’obiettivo principale della macchina è resistere all’ambiente chimico presente all’interno, garantendo al contempo che l’esterno rimanga privo di ruggine. Questa macchina deve inoltre evitare qualsiasi contatto con il prodotto per prevenire contaminazioni. È inoltre utile disporre di conoscenze preliminari sul tipo di finitura applicata alle superfici della macchina, in particolare nelle applicazioni igienico-sanitarie. Le superfici lucidate e lisce sono meno propense alla proliferazione batterica e, di conseguenza, risultano più facilmente pulibili.

Sistemi di Controllo e Automazione

Le centrifughe con estrazione del sacco moderne sono più sofisticate che mai. Utilizzano controllori logici programmabili e richiedono un certo livello di automazione. Una centrifuga con estrazione del sacco deve essere dotata di specifiche ingegneristiche che includano alcune delle seguenti caratteristiche: schermi tattili per un’operatività semplice e per la diagnostica da parte degli operatori tecnici; la possibilità di salvare più ricette per diversi prodotti; e persino l’automazione di operazioni come il lavaggio del sacco e l’estrazione del sacco per lo scarico.

Le centrifughe con estrazione del sacco completamente automatizzate riducono i costi del lavoro e standardizzano i risultati per ogni lotto. I sistemi di controllo sono inoltre integrati con funzioni di sicurezza quali il monitoraggio delle vibrazioni, sensori di temperatura sui cuscinetti e sistemi di blocco per impedire l’accesso durante la rotazione della centrifuga.

Dimensioni e requisiti di installazione

Infine, assicurarsi che la macchina possa essere installata nel vostro stabilimento. Le dimensioni complessive di lunghezza, larghezza e altezza sono misure fondamentali. È necessario tenere conto non solo dell'ingombro della macchina, ma anche dello spazio richiesto per aprire porte e pannelli di accesso per la manutenzione. Inoltre, il peso della macchina, sia a vuoto che completamente caricata, è fondamentale per pianificare il carico sul pavimento e le eventuali fondazioni necessarie.

I requisiti di installazione includono anche le utenze. Di quale tipo di alimentazione elettrica avrà bisogno la macchina e quali sono la tensione e il numero di fasi? Avrà bisogno di una fornitura di aria compressa per le valvole o per il meccanismo di trazione dei sacchi? È necessaria una fornitura di acqua di raffreddamento per le guarnizioni o per il sistema idraulico? Risolvere correttamente questi aspetti fin dalla prima fase eviterà problemi futuri.

Conclusione

Quando si tratta di centrifughe a scarico manuale, è necessario considerare il processo per cui verranno utilizzate, i materiali con cui saranno costruite, la forza G appropriata per asciugare i materiali, le dimensioni adeguate del cestello in base alla vostra quantità di carico e le dimensioni complessive e i materiali costruttivi della macchina. Il sistema di trasmissione, il sistema di filtrazione e i sistemi automatizzati rappresenteranno tutti dettagli della macchina che dovrete valutare attentamente se desiderate avere un partner affidabile nella vostra linea di produzione e non semplicemente un altro componente d’impianto. Grazie all’ampia esperienza accumulata da produttori come Huada e ai numerosi modelli disponibili, ad esempio la serie PLD, tali aziende sono particolarmente qualificate per risolvere questi problemi e progettare i prodotti sopra menzionati. Comprendere le specifiche tecniche vi aiuterà molto a semplificare i dubbi che potreste avere.