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“SOLUZIONI AVANZATE PER IL RAFFREDDAMENTO OTTIMALE DEI GETTI” Paolo Magaldi, Gaetano Coraggio Magaldi Power S.p.A. 11 Novembre 2016 MUSEO MILLE MIGLIA S. Eufemia (BS), Italia
“SOLUZIONI AVANZATE PER IL RAFFREDDAMENTO
OTTIMALE DEI GETTI”
Paolo Magaldi, Gaetano Coraggio
Magaldi Power S.p.A.
11 Novembre 2016
MUSEO MILLE MIGLIA
S. Eufemia (BS), Italia
IL GRUPPO MAGALDI The Magaldi Group, founded in 1929, is the world leader manufacturer of industrial machinery and plants for the transportation of materials at severe conditions, used in
particular in solid-fuel power plants, foundries, steel mills, mineral processing and waste to energy/biomass
power plants. The Group makes also turn-key installations world wide
and is active in other renewable energy fields with a proprietary solar concentrated power technology.
Dry Bottom Ash Handling Systems installati nel mondo : 183 unità (as of December 2015)
Superbelt® and Ecobelt® Conveyors installati nel mondo: più di 1000 unità
Dipendenti: più di 200 (>50% laureati)
Uffici in Australia, India, Germania, USA
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IL GRUPPO MAGALDI
Il Magaldi Superbelt® funziona in modo analogo ad un tradizionale nastro trasportatore in gomma. Entrambi i tratti, di andata e di ritorno, sono dotati di rulli di supporto. Il Superbelt® è azionato da un tamburo di trazione che trasmette la coppia motrice per attrito.
MAGALDI SUPERBELT®
Head section Return Rollers
Carrying idlers
Tail section
MAGALDI CASTING COOLER Il Magaldi Casting Cooler (MCC®) è un sistema a nastro progettato per offrire una soluzione affidabile per il raffreddamento dei getti e per assicurare la massima produttività.
MAGALDI CASTING COOLER
STUDIO DI RAFFREDDAMENTO
DATI DI INPUT
ANALISI TERMICA
VALIDAZIONE
STUDIO DI RAFFREDDAMENTO
DATI DI INPUT
ANALISI TERMICA
VALIDAZIONE
DATI DI INPUT MCC® - Richiesta informazioni
Vengono richieste al cliente le informazioni riguardo 3 casi critici:
Fusione con il massimo modulo termico [cm]
Massima portata di fuso [motte/h]
Fusione con il massimo peso [kg]
STUDIO DI RAFFREDDAMENTO
DATI DI INPUT
ANALISI TERMICA
VALIDAZIONE
Analisi matematica con algoritmi Visual Basic proprietari – Modello 1D
CFD - Computational Fluid Dynamic analysis con Ansys CFX – Modello 3D
TOOL PER L’ANALISI TERMICA
ANALISI TERMICA
ANALISI TERMICA 1D
Analisi matematica con algoritmi Visual Basic proprietari INPUT
ANALISI TERMICA 1D
Analisi matematica con algoritmi Visual Basic proprietari OUTPUT
Analisi CFD (computational fluid dynamic) con Ansys CFX
INPUT
Modello 3D della fusione
Griglia di calcolo
Zona di interfaccia solido fluido – Strato limite
ANALISI TERMICA 3D
Analisi CFD con Ansys CFX OUTPUT
ANALISI TERMICA 3D
Simulazione del raffreddamento della fusione con Ansys CFX
ANALISI TERMICA 3D
STUDIO DI RAFFREDDAMENTO
DATI DI INPUT
ANALISI TERMICA
VALIDAZIONE
Temperatura media teorica
Temperatura misurata sulla superficie
Curva sperimentale vs. curva teorica
Velocità del Superbelt® 130 cm/min
VALIDAZIONE
CONTROLLO REMOTO
La validazione dei risultati è stata possibile grazie al controllo remoto. I dati di raffreddamento vengono acquisiti dall’impianto attraverso il MISS.
Il MISS® è un sistema di supervisione che permette di controllare l’aria di
raffreddamento e la velocità del nastro Superbelt® in tempo reale.
Il MISS® confronta i segnali provenienti dalla linea formatura con dei valori
preimpostati e, in accordo a questi valori, varia la velocità del nastro
Superbelt® di conseguenza.
Il MISS® confronta i valori di temperatura delle fusioni, acquisiti tramite i
pirometri ottici a bordo macchina, con i valori preimpostati e, in accordo a
questi valori, varia la frequenza del ventilatore di conseguenza.
VELOCITÀ DEL
SUPERBLET®
MISS - MAGALDI INTEGRATED SUPERVISION SISTEM
PLC
DATI DALLA LINEA DI FORMATURA
TEMPERATURA DELLE FUSIONI
FREQUENZA DEL VENTILATORE
MISS® - MAGALDI INTEGRATED SUPERVISION SISTEM
RAFFREDDAMENTO FUSIONI
Raffreddamento fusioni Meccanismo di scambio termico combinato
Flusso d’aria in contro corrente ed in
equicorrente
Flusso d’aria in contro corrente, in
equicorrente ed in cross flow
MAGALDI CASTING COOLER SUPER MAGALDI CASTING COOLER
CONFIGURAZIONE MCC®
Principio di raffreddamento Meccanismo di scambio termico
Flusso d’aria in equicorrente
Flusso d’aria in controcorrente
Sezione tipica di un MCC®
Cover
Superbelt®
CONFIGURAZIONE MCC®
Flusso d’aria in cross flow
Principio di raffreddamento Meccanismo di scambio termico
Flusso d’aria in controcorrente
CONFIGURAZIONE SUPER MCC®
Sezione tipica di un Super MCC®
Cover
Superbelt®
CONFIGURAZIONE SUPER MCC®
OVERLAPPING PANS WITH AIR SLOTS
BELT PROGRESS Flusso di aria in cross flow
OVERLAPPING PANS
MESH BELT
CONFIGURAZIONE SUPER MCC®
Simulazione dell’aria in cross flow
CONFIGURAZIONE SUPER MCC®
MCC® Altri trasportatori
Affidabilità
Trasporto fusioni
Temperatura fusioni
VANTAGGI TECNOLOGICI
Sicurezza
vibrazioni
rumore
polverosità
Consumo energetico
Fondazioni
basso alto
non necessarie necessarie
Layout
raffreddamento
degating/sorting
un unico Superbelt® per il
raffreddamento/ degating e sorting/ carico granigliatrice
Due trasportatori per
raffreddamento/ degating e sorting
no sì Danneggiamento fusioni
MCC® Altri trasportatori MISS®
Capacità di controllare il processo e la temperatura
Risparmio energetico
VANTAGGI DI PROCESSO E DI COSTO
COSTI
Parti di ricambio
Costi di manutenzione
Perdite di produzione
Costi delle fondazioni
Consumo di energia
CASO STUDIO MCC®
TISAMATIC
Degating/Sorting
Carico granigliatrice
DATI DELLE FUSIONI DISEGNI 2D
DATI IN INPUT
LAYOUT
Risultati del modello 1D
PROCESSO DI RAFFREDDAMETO
Risultati
Risultati del modello 3D
Curva di raffreddamento ottuenuta il 7 Maggio 2014 Parametri fondamentali Velocità nastro: 130 cm/min Frequenza ventilatore: 20-30-40-50 Hz Frequenza di produzione: 371 motte/h Frequenza motte massima: 425 motte/h Frequenza motte media: 400 motte/h
Risultati per la fusione 892 Set di valori raccomandati: Velocità del nastro: 130 cm/min Frequenza del ventilatore: 20 Hz Temperatura fusione sotto gli 80°C
TEST DI VALIDAZIONE
MCC® PER L’ALLUMINIO
Il crescente interesse delle fonderie di alluminio nelle tecnologie di raffreddamento Magaldi ha spinto il team R&D Magaldi a sviluppare una soluzione dedicata per ottimizzare il processo di raffreddamento di getti in alluminio
CASO STUDIO MCC®
NEMAK Grazie ad un lavoro condotto in stretta collaborazione tra il team R&D Magaldi ed il nostro cliente Nemak, stanno per essere installati 8 MCC nelle Plants di Monterrey e Monclova in Messico.
LAYOUT
Portata materiale 3 t/h
Frequenza fusioni 60 motte/h
Lunghezza tunnel 6 m
Larghezza tunnel 1,4 m
Altezza tunnel 0,4 m
Interasse 8 m
Punto di carico Punto di scarico
Studio
Modelli di simulazione CFD 1D e 3D.
Validazione
Termocoppie abbinate a sistemi di
acquisizione dati.
Analisi termografica: termocamera a raggi
infrarossi.
PROVE SPERIMENTALI
Acquisizione dati - Strumentazione
VALIDAZIONE
Software LabVIEW
Sistema acquisizione dati: NI CDAQ9178
Acquisizione dati - Risultati
VALIDAZIONE
Temperatura iniziale della fusione: T = 437 °C
Temperatura finale della fusione: T = 54 °C
Analisi termografica
VALIDAZIONE
Termocamera ad infrarossi
Area di carico – 1 Area di carico – 2 Tunnel dopo 1 m Tunnel dopo 4 m Tunnel dopo 5 m (vicino all’uscita) Area di scarico
Temperatura iniziale della fusione: T = 360 °C a 440 °C
Temperatura finale della fusione: T = 45 °C a 65 °C
GEORGE FISHER SINGEN (2004 - Germania)
GEORGE FISHER CHINA (2008 - Cina)
TISAMATIC (2012 - Messico)
BLACKHAWK (2014 - Messico)
EVERCAST (2014 - Messico)
REFERENZE MCC®
TISAMATIC (2016 - Messico)
EVERCAST (2016 - Messico)
NEMAK (2016 - Messico)
GAUSS (2016 Germania)
NEMAK (2016 - Messico)
REFERENZE MCC®
Sviluppo di strumenti e modelli di calcolo termici:
convalidati da esperienze in campo e prove sperimentali.
Affidabilità degli strumenti di calcolo.
MCC® & MISS® garantiscono una gestione affidabile grazie
alla tecnologia Superbelt® ed un efficiente raffreddamento
dei getti massimizzando produttività e risparmio
energetico.
CONCLUSIONI
CONTATTI www.magaldi.com
Paolo Magaldi [email protected] Gaetano Coraggio [email protected]
DOMANDE?
