"SOLUZIONI AVANZATE PER IL RAFFREDDAMENTO OTTIMALE DEI GETTI" - Paolo Magaldi, Gaetano Coraggio Magaldi Power S.p.A.
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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
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.
IL GRUPPO MAGALDI 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 4
MAGALDI SUPERBELT®
Tail
section
Carrying
idlers
Head section Return Rollers
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 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 ANALISI
VALIDAZIONE
INPUT TERMICA
STUDIO DI RAFFREDDAMENTO
DATI DI ANALISI
VALIDAZIONE
INPUT TERMICA
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 ANALISI
VALIDAZIONE
INPUT TERMICAANALISI TERMICA
Analisi matematica con algoritmi Visual Basic
proprietari – Modello 1D
TOOL PER L’ANALISI TERMICA
CFD - Computational Fluid Dynamic analysis con
Ansys CFX – Modello 3DANALISI TERMICA 1D
Analisi matematica con algoritmi Visual Basic proprietari
INPUTANALISI TERMICA 1D
Analisi matematica con algoritmi Visual Basic proprietari
OUTPUTANALISI TERMICA 3D
Analisi CFD (computational fluid
dynamic) con Ansys CFX
INPUT
Griglia di calcolo
Modello 3D della fusione
Zona di interfaccia solido fluido – Strato limiteANALISI TERMICA 3D
Analisi CFD con Ansys CFX
OUTPUTANALISI TERMICA 3D Simulazione del raffreddamento della fusione con Ansys CFX
STUDIO DI RAFFREDDAMENTO
DATI DI ANALISI
VALIDAZIONE
INPUT TERMICAVALIDAZIONE
Curva sperimentale vs. curva teorica
Temperatura media
teorica
Temperatura misurata
sulla superficie
Velocità del Superbelt® 130 cm/minCONTROLLO REMOTO La validazione dei risultati è stata possibile grazie al controllo remoto. I dati di raffreddamento vengono acquisiti dall’impianto attraverso il MISS.
MISS - MAGALDI INTEGRATED
SUPERVISION SISTEM
DATI DALLA LINEA DI VELOCITÀ DEL
FORMATURA
Il MISS ® è un sistema di supervisione che permette di controllare
SUPERBLET l’aria
® di
raffreddamento e la velocità del nastro Superbelt® in tempo reale.
Il MISS®
PLC
confronta i segnali provenienti dalla linea formatura con dei valori
preimpostati e, in accordo a questi valori, varia la velocità del nastro
FREQUENZA
Superbelt® diDEL
conseguenza.
VENTILATORE TEMPERATURA DELLE
FUSIONItramite i
Il MISS® confronta i valori di temperatura delle fusioni, acquisiti
pirometri ottici a bordo macchina, con i valori preimpostati e, in accordo a
questi valori, varia la frequenza del ventilatore di conseguenza.MISS® - MAGALDI INTEGRATED
SUPERVISION SISTEMRAFFREDDAMENTO FUSIONI
Raffreddamento fusioni
Meccanismo di scambio termico combinato
Flusso d’aria in contro corrente ed in Flusso d’aria in contro corrente, in
equicorrente equicorrente ed in cross flow
MAGALDI CASTING COOLER SUPER MAGALDI CASTING COOLERCONFIGURAZIONE MCC®
Principio di raffreddamento
Meccanismo di scambio termico
Flusso d’aria Flusso d’aria
in equicorrente in controcorrenteCONFIGURAZIONE MCC®
Sezione tipica di un MCC®
Cover
Superbelt®CONFIGURAZIONE SUPER MCC®
Principio di raffreddamento
Meccanismo di scambio termico
Flusso d’aria in controcorrente
Flusso d’aria in cross flowCONFIGURAZIONE SUPER MCC®
Sezione tipica di un Super MCC®
Cover
Superbelt®CONFIGURAZIONE SUPER MCC®
Flusso di aria in cross flow
BELT PROGRESS OVERLAPPING PANS
OVERLAPPING PANS
WITH AIR SLOTS
MESH BELTCONFIGURAZIONE SUPER MCC®
Simulazione dell’aria in cross flowVANTAGGI TECNOLOGICI
MCC® Altri trasportatori
Affidabilità
Trasporto fusioni
Temperatura fusioni
Consumo energetico basso alto
Fondazioni non necessarie necessarie
Sicurezza
vibrazioni
rumore
polverosità
Layout un unico Superbelt® per il Due trasportatori per
raffreddamento raffreddamento/ degating e raffreddamento/ degating e
degating/sorting sorting/ carico granigliatrice sorting
Danneggiamento fusioni no sìVANTAGGI DI PROCESSO E DI COSTO
MCC® Altri trasportatori
MISS®
Capacità di controllare il
processo e la temperatura
Risparmio energetico
COSTI
Parti di ricambio
Costi di manutenzione
Perdite di produzione
Costi delle fondazioni
Consumo di energiaCASO STUDIO MCC®
TISAMATIC
Degating/Sorting
Carico granigliatriceDATI IN INPUT
DATIDISEGNI
DELLE FUSIONI
2DLAYOUT
PROCESSO DI RAFFREDDAMETO
Risultati del modello 1D Risultati
Risultati del modello 3DTEST DI VALIDAZIONE
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°CMCC® 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 6m Larghezza tunnel 1,4 m Altezza tunnel 0,4 m Interasse 8m Punto di scarico Punto di carico
PROVE SPERIMENTALI Studio Modelli di simulazione CFD 1D e 3D. Validazione Termocoppie abbinate a sistemi di acquisizione dati. Analisi termografica: termocamera a raggi infrarossi.
VALIDAZIONE
Acquisizione dati - Strumentazione
Software LabVIEW
Sistema acquisizione dati: NI CDAQ9178VALIDAZIONE
Acquisizione dati - Risultati
Temperatura iniziale della fusione: T = 437 °C
Temperatura finale della fusione: T = 54 °CVALIDAZIONE
Analisi termografica
Temperatura iniziale della fusione: T = 360 °C a 440 °C
Temperatura finale della fusione: T = 45 °C a 65 °C
Termocamera ad infrarossi
Tunnel dopo
Area5dim
Tunnel
Area (vicino
carico
didopo 1all’uscita)
4–m2
scarico
1REFERENZE MCC® 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)
CONCLUSIONI 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.
DOMANDE?
CONTATTI
www.magaldi.com
Paolo Magaldi paolo.magaldi@magaldi.com
Gaetano Coraggio gaetano.coraggio@magaldi.comPuoi anche leggere
