Asciugatura della vernice: portata volumetrica in funzione del carico

Asciugatura della vernice: portata volumetrica
in funzione del carico – un potenziale di
risparmio per le case automobilistiche
Jens Amberg, amministratore delegato di halstrup-walcher GmbH
© Videodoctor / 123rf.com
Fig. 1: Utilitarie, Passat, automobili sportive di lusso: la verniciatura comporta circa il 40 per cento del consumo energetico
nella produzione automobilistica. I potenziali di risparmio sono di fondamentale importanza
C’è un gran da fare da Volkswagen ad Emden, nella Frisia
orientale. Quest’anno due grandi avvenimenti attendono lo
stabilimento della casa automobilistica e i suoi oltre 8.000
lavoratori. Anche solo uno giustificherebbe tanta operosità:
sta infatti per uscire il nuovo modello Passat B8 – e nel 2014
lo stabilimento festeggia anche il suo 50° anniversario di attività.
Nel gigantesco reparto di verniciatura regna invece una calma professionale. Ogni giorno qui vengono verniciate in tutti
i più svariati colori ben 1.200 automobili. Detert Ackermann,
responsabile della manutenzione delle linee di verniciatura
lo dice convinto: “Noi sappiamo di avere perfettamente sotto
controllo sia la qualità che i costi della verniciatura!”
“Oltre il 40 per cento dei costi energetici di uno stabilimento automobilistico è dovuto alle operazioni di verniciatura”,
spiega Ackermann. “In collaborazione con il produttore di
impianti Crone Wärmetechnik di Rhauderfehn e con l’azienda
CVET di Clausthal abbiamo affrontato proprio questo problema e siamo riusciti a conseguire enormi risparmi nel processo di essiccazione e asciugatura.” Tecnicamente parlando,
durante questo processo vengono svolte due importanti
operazioni. Innanzitutto si tratta di mettere a disposizione
l’energia termica per i forni. E poi è necessario eliminare le
sostanze nocive dall’aria di scarico dei forni per evitare danni alla salute e all’ambiente. Il tutto deve avvenire garantendo la massima qualità di verniciatura e mantenendo bassi
i costi.
Ackermann presenta orgoglioso la “sua” linea di verniciatura. Highlight dell’impianto sono chiaramente i forni in cui
viene essiccato lo strato di vernice precedentemente applicato da appositi robot. Si attraversano innanzitutto due zone
a calore radiante prima di arrivare nelle successive tre zone
ventilate dove la superficie della vernice viene lustrata a lucido per molti anni.
Già da molti anni si provvede a ridurre al minimo i residui di
vernice nell’aria di scarico ricorrendo ad una post-combustione termica per la quale si impiega un recuperatore ottimizzato dal punto di vista energetico. Un altro importante contributo per ridurre i consumi viene dato recuperando il calore
di scarto di questa post-combustione per preriscaldare l’aria
di alimentazione dei forni.
Fig. 2: Un recuperatore dell’azienda Crone Wärmetechnik –
per la post-combustione senza residui dell’aria di scarico
contaminata da vernice
Questo metodo è stato ulteriormente perfezionato con il cosiddetto adattamento della portata volumetrica in funzione
del carico che prende il nome di “LAVA”, acronimo del termine tedesco. Per conseguire ulteriori risparmi si punta sulla
portata volumetrica dell’aria che attraversa i forni. I classici
forni di verniciatura e gli impianti di post-combustione funzionano con una portata volumetrica costante basata sempre
sul carico massimo. Il carico massimo si riferisce al numero
(massimo) di carrozzerie da asciugare ogni giorno. L’obiettivo
di LAVA è ora quello di adattare la portata volumetrica al carico attuale di carrozzerie, poiché il numero di carrozzerie da
verniciare non è ogni ora lo stesso. “Adottiamo pertanto una
regolazione della portata volumetrica in funzione del carico”,
spiega Ackermann, che ha seguito il progetto.
Fig. 3: Tubo di Pitot per misurare la portata volumetrica
dell’aria calda 300 °C per l’asciugatura della vernice, ...
Fig. 4: ... che viene rilevata dal trasduttore di pressione differenziale P26 ad alta precisione di halstrup-walcher
Concretamente significa che nei tempi con carichi più deboli
viene alimentata una quantità minore di aria, riducendo così
anche la quantità di aria contenente residui di vernice da sottoporre a trattamento nel recuperatore. Ciò consente di ridurre il consumo energetico dei ventilatori, ma soprattutto si
hanno enormi risparmi grazie alla riduzione del fabbisogno
di metano nel recuperatore. In oltre dodici mesi di esercizio
all’interno dello stabilimento VW di Emden si sono conseguiti risparmi pari al 25 per cento. E senza dover scendere a
compromessi in termini di qualità della verniciatura.
ta volumetrica nei sistemi di climatizzazione e di processo.
Un laboratorio di calibrazione accreditato va a completare
la gamma di servizi offerti da halstrup-walcher e consente di
effettuare calibrazioni direttamente presso il cliente.
Tutti i parametri dell’impianto vengono misurati e visualizzati online. Anche il parametro principale, la portata volumetrica dell’aria. A causa delle temperature elevate, che durante il processo possono anche superare i 300 °C, si è ricorso
ad una misurazione della portata volumetrica basata sulla
pressione differenziale ed effettuata con tubi di Pitot. Andreas Scherer, responsabile del reparto di elettrotecnica presso l’azienda Crone Wärmetechnik: “Le soluzioni di misura di
halstrup-walcher ci erano state consigliate da un’azienda di
nostra conoscenza che deve regolarmente affrontare misure
molto sofisticate. La configurazione del punto di misura, la
consegna puntuale e soprattutto il successivo uso continuo
hanno funzionato perfettamente. Ciò che ci ha convinti particolarmente è la correzione automatica dello zero che nel
trasduttore di pressione differenziale P26 viene effettuata
regolarmente per mezzo di elettrovalvole. Ciò consente di
mantenere il valore di misura stabile per molti anni senza
dover provvedere ad una regolazione successiva. E anche la
resistenza ai sovraccarichi mi ha convinto. Così i picchi di
pressione non possono compromettere i sensori .”
halstrup-walcher è un’impresa familiare con sede a Kirchzarten, vicino a Friburgo, specializzata nella produzione di sistemi di misura della pressione e della portata volumetrica. Oltre alle classiche applicazioni basate che vedono protagonista
la pressione differenziale, come ad esempio il monitoraggio
di filtri e ventilatori, l’azienda si dedica in particolare anche
a soluzioni per misure sofisticate come il mantenimento della pressione nelle camere bianche o la misura della porta-
halstrup-walcher GmbH
Stegener Straße 10
79199 Kirchzarten
Germania
Anche il responsabile dell’impianto di verniciatura è molto soddisfatto del risultato di questa collaborazione. Detert
Ackermann: “Dalla messa in servizio più di un anno fa, la misura della portata volumetrica ha funzionato assolutamente
senza problemi. Controllo i valori quasi tutti i giorni, spesso
anche più volte al giorno ed erano sempre assolutamente
plausibili e stabili. Un gran complimento sia a halstrup-walcher che all’azienda Crone che ha costruito l’impianto!”
Il nuovo modello Passat può quindi arrivare. Detert Ackermann e il suo staff sono preparati. E sono particolarmente
motivati, potendo infatti contribuire a migliorare la struttura
dei costi dello stabilimento VW di Emden. Così ci saranno da
festeggiare tanti altri anniversari.
Fig. 5: Il trasduttore di pressione differenziale P26 è stato
studiato per rispondere alle esigenze di precisione più
elevate
+49 76 61 39 63 0
[email protected]
www.halstrup-walcher.it