Industria Fusoria 4/2018
Quarto numero del 2018 di Industria Fusoria, la rivista delle fonderia italiane edita da Assofond
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energia<br />
Il nuovo approccio<br />
Otto Junker ed Induga entrambe<br />
di Simmerath, Germania hanno<br />
sviluppato, insieme, un sistema<br />
intelligente chiamato SmartRe-<br />
Cooler (SRC) che adatta la portata<br />
raffreddante all’effettiva perdita<br />
di calore del forno fusorio.<br />
La portata di raffreddamento del<br />
sistema è proporzionale all’aumento<br />
di temperatura ed al valore<br />
del usso dell’acqua di raffreddamento.<br />
Fornisce esattamente<br />
il corretto quantitativo di acqua<br />
di raffreddamento per l’attuale<br />
richiesta quindi mantenendo la<br />
temperatura dell’acqua di ritorno<br />
costante e mantenendo il sistema<br />
di raffreddamento ad acqua<br />
energeticamente efciente.<br />
La velocità delle pompe è determinata<br />
da un controllore intelligente.<br />
Mentre l’unità di controllo<br />
tiene sotto osservazione<br />
le emissioni di energia elettrica<br />
della fornace, il sistema di raffreddamento<br />
risponde molto velocemente<br />
alle nuove condizioni<br />
operative del forno.<br />
In circostanze che richiedono solamente<br />
la rimozione di piccole<br />
quantità di calore, ad esempio<br />
quando la fornace viene spenta<br />
e lasciata raffreddare per diverse<br />
ore, il sistema lavora in modalità<br />
risparmio energetico.<br />
In questa modalità mantiene attiva<br />
una fornitura minima di acqua<br />
sufciente per il raffreddamento<br />
di tutti i circuiti. Il sistema SRC è in<br />
grado di rispondere autonomamente<br />
a nuove situazioni di perdite<br />
di calore in ogni momento.<br />
In modalità risparmio energetico<br />
le pompe per l’acqua di raffreddamento<br />
assorbono un quantitativo<br />
minimo di potenza, in altre<br />
parole viene consumata pochissima<br />
elettricità.<br />
Il potenziale risparmio energetico<br />
dipende moltissimo dal regime<br />
operativo della fornace,<br />
ovvero su quanto tempo i forni<br />
lavorano in modalità di mantenimento<br />
o raffreddamento, o comunque<br />
con richieste di potenza<br />
ridotte.<br />
Alla KSB AG, la più grande impresa<br />
produttrice di pompe e<br />
sistemi di pompaggio, questa<br />
nuova tecnologia è stata utilizzata<br />
su una di 2 fornaci Monomelt<br />
progettate allo stesso modo con<br />
sistemi di circolazione dell’acqua<br />
indipendenti che sono state ordinate<br />
per la succursale di Pegnitz<br />
della compagnia.<br />
Mentre uno degli impianti è<br />
equipaggiato con il sistema intelligente<br />
SRC, l’altro monta un<br />
sistema di raffreddamento tradizionale,<br />
in questo modo i beneci<br />
del nuovo sistema dovrebbero<br />
essere valutati oggettivamente.<br />
I forni sono progettati per fondere<br />
sia ghisa che acciaio. Ognuno<br />
dei due impianti consiste in una<br />
fornace ad induzione “coreless”<br />
da 2 tonnellate con un convertitore<br />
IGBT da 1500 kW. La frequenza<br />
nominale può essere impostata<br />
a 500 o 125 Hz.<br />
Le installazioni sono equipaggiate<br />
con un processore di fusione<br />
JOKS, una bilancia, una cappa<br />
da estrazione ed una centralina<br />
idraulica.<br />
Il sistema di raffreddamento ad<br />
acqua di ogni forno ha circuiti<br />
separati per la fornace e per<br />
gli equipaggiamenti elettrici,<br />
ed utilizza un raffreddamento<br />
aria-acqua senza glicole. Il gruppo<br />
di pompaggio del circuito<br />
della fornace è costituito da due<br />
pompe da 7.5 kW utilizzate in<br />
modo ridondante. Il circuito di<br />
raffreddamento per i componenti<br />
elettrici usa solo una pompa<br />
della medesima potenza.<br />
Il sistema di raffreddamento<br />
dell’acqua è controllato tramite<br />
il PLC del forno in una stazione<br />
remotata.<br />
L’hardware extra per l’utilizzo<br />
del sistema SRC consiste solamente<br />
in inverter a variazione di<br />
frequenza per le due pompe del<br />
circuito del forno, ed altri piccoli<br />
accessori. Questo in aggiunta,<br />
inutile a dirsi, al nuovo software<br />
sviluppato per l’applicazione.<br />
Questo software assicura che il<br />
usso dell’acqua di raffreddamento<br />
si adatti alle variazioni di<br />
richiesta da parte della fornace,<br />
ad esempio quando questa viene<br />
impostata alla piena potenza<br />
dall’operatore al sistema di<br />
carico. Un semplice schema di<br />
controllo basato sulla sola temperatura<br />
è risultato essere inadeguato.<br />
La Fig. 2 mostra una tipica schermata<br />
del menù, adeguata per<br />
uno scambiatore acqua-acqua.<br />
Uno scambiatore acqua-acqua<br />
alimentato dall’acquedotto pubblico<br />
è integrato nel sistema di<br />
raffreddamento dell’equipaggiamento<br />
elettrico nel caso in cui la<br />
temperatura dell’aria superasse i<br />
30°C e lo scambiatore aria-acqua<br />
non possa più raffreddare adeguatamente<br />
il gruppo dei convertitori<br />
elettrici, più sensibile al<br />
calore. Per il recupero del calore,<br />
uno scambiatore del tipo a piastre<br />
è integrato nel circuito.<br />
Attualmente i sistemi Monomelt<br />
sono stati operativi per cinque<br />
mesi ed un primo confronto tra il<br />
sistema di raffreddamento tradizionale<br />
e quello nuovo può venire<br />
effettuato.<br />
Considerando le diverse condizioni<br />
di servizio dei 2 forni fusori<br />
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<strong>Industria</strong> <strong>Fusoria</strong> 4/<strong>2018</strong>
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