Probabilmente non passate molto tempo a pensare a tutte le applicazioni del vostro stabilimento che utilizzano l’aria compressa. Tuttavia, l’aria compressa spesso rappresenta 1/3 del consumo totale di elettricità dello stabilimento. Eppure, molti considerano l’aria compressa un costo fisso e non valutano eventuali miglioramenti del processo. Se questo è il caso del vostro impianto, potrebbe essere arrivato il momento di cambiare approccio. Con una riduzione significativa del consumo di aria compressa nelle vostre operazioni di asciugatura e soffiaggio., il vostro impianto potrebbe essere in grado di risparmiare decine di migliaia o perfino centinaia di migliaia di euro l’anno.

Oltre a ridurre drasticamente il consumo di aria, questi cambiamenti possono avere altri effetti positivi:
• Riduzione del rumore
• Miglioramento della sicurezza dei lavoratori 
• Asciugatura e soffiaggio più precisi e ripetibili

Perciò, quali tipi di cambiamenti dovreste considerare? Se utilizzate tubi a bocca libera, tubi forati o tubi con fessure per le operazioni di asciugatura e soffiaggio, dovreste sicuramente prendere in considerazione i pacchetti per lame d’aria o ugelli ad aria. Anche se i sistemi di tubi a bocca libera sono veloci, facili e poco costosi da produrre, gli svantaggi sono numerosi: 

• Consumo elettrico e di aria molto elevato.
• Rumorosità elevata - la conformità ai requisiti di rumorosità OSHA può essere un problema.
• Rischi per la sicurezza. Una rumorosità elevata può causare perdite di udito, e un operatore può ferirsi ad esempio tappando accidentalmente l’uscita del tubo.

Diamo un’occhiata più da vicino alle diverse opzioni e alle linee guida per l’uso e le opportunità di risparmio energetico.

Tutti i pacchetti per lame d’aria alimentati dall’aria del ventilatore possono ridurre i costi operativi almeno del 95%

Alcune operazioni di asciugatura e soffiaggio sono idonee all’uso di lame d’aria e soffiatori rigenerativi.  L’uso di soffiatori d’aria anziché aria compressa può portare ad un grosso risparmio economico, e quindi ad un aumento dei profitti annui. Oltre alla riduzione dei costi, i pacchetti soffiatore/lame d’aria offrono:

• Aria pulita e riscaldata.
• Bassa rumorosità operativa - non sono necessarie cabine insonorizzanti.
• Massima facilità di installazione e utilizzo.

In generale, le seguenti applicazioni possono considerarsi ottimi candidati per i sistemi a soffiatore/lame d’aria:

• È richiesta velocità più che l'impatto.
• L’olio nell’aria compressa causa problemi di qualità.
• Aree di applicazione estese - superiori a 61 cm.
• È necessaria aria riscaldata.
• Le lame d’aria possono essere posizionate vicino alla superficie target - 10,2 cm o meno.

I guadagni in termini di efficienza e prestazioni dipendono dalle componenti individuali utilizzate nel pacchetto o nel sistema di soffiatura/lame d’aria. Ci sono molti fattori da tenere in considerazione, inclusa la lunghezza delle lame d’aria, le dimensioni delle fessure, la potenza della soffiante e un’ampia gamma di componenti supplementari.

Integrità del flusso d’aria Un “must” per le lame d’aria

La maggior parte delle lame d’aria è caratterizzata da linee snelle per agevolare il posizionamento in un’ampia gamma di ambienti produttivi. Ed è qui che finiscono le somiglianze progettuali. Alcune lame d’aria hanno un design a bordo sporgente che dirige il flusso d’aria fuori dalla lama in un getto diretto, producendo un flusso d’aria in grado di conservare la propria integrità meglio di altri. Questo design, inoltre, sfrutta al meglio l’effetto Coanda e il trascinamento dell’aria per produrre un flusso d’aria uniforme e costante.

Il design a bordo prolungato migliora l’incanalamento dell’aria e assicura l’integrità del flusso d’aria

L’effetto Coanda spinge l’aria prodotta ad aderire alla superficie della lama d’aria e aiuta a mantenere l’integrità del flusso a valle. A sua volta, questo effetto crea anche una condizione che favorisce il trascinamento dell’aria in ambiente aumentandone il volume complessivo.

Il risultato di questo design a labbro è un flusso d’aria costante, uniforme, a volume elevato su tutta la lunghezza della lama. Soffiature a macchie o a strisce associate all’uso con alcuni tipi di lame sono eliminate. Un altro vantaggio di questo design è che fornisce una guida visiva per il posizionamento del flusso d’aria, evidenziando la direzione del flusso. Ciò facilita il posizionamento della lama per garantire una copertura ottimale del bersaglio.

Breve sulle soffianti

Come per le lame d’aria, esistono in diverse tipologie di soffianti. I requisiti di prestazioni e manutenzione possono variare notevolmente, perciò assicuratevi di valutare con attenzione le alternative. Le soffianti rigenerative sono spesso raccomandate per l’uso con lame d’aria per diversi motivi:

• Manutenzione minima: A differenza di altri tipi di soffianti, quelle rigenerative sono robuste, affidabili e richiedono una manutenzione minima e poco frequente.

• Migliore efficienza operativa: Il principio di funzionamento dinamico prevede il riciclo di una determinata quantità di aria, consentendo alle soffianti rigenerative di garantire prestazioni comparabili a quelle di molte soffianti multi-strato o volumetriche.

IL PRINCIPIO DI RIGENERAZIONE
In una soffiante rigenerativa, lo spazio di compressione consiste in un anello circolare vuoto fra le estremità delle palette della ventola e le pareti del vano. Durante il funzionamento, la ventola pesca aria dalla porta d’ingresso convogliandola nello spazio di compressione e spostandola in modo radiale verso l’esterno tramite una forza centrifuga. Questa azione è denominata “rigenerativa” perché una determinata quantità d’aria oltrepassa ogni paletta della ventola durante la rotazione ritorna alla base della paletta per la riaccelerazione.

Lame a basso flusso d’aria: massima efficienza in aree ridotte

Quando lo spazio è ridotto e il processo non è configurato per tollerare aumenti di temperatura, le lame a basso flusso d’aria rappresentano un’alternativa eccellente.

Questo tipo di lama garantisce una velocità elevata e un flusso d’aria uniforme su tutta la lunghezza della lama. Asciugatura e soffiaggio sono veloci ed efficienti, con un consumo d’aria minimo. Rispetto a un tubo da 8 cm con tre fori, una lama a basso flusso d’aria da 8 cm utilizzerà in media il 92% d’aria in meno. 

Un’altra caratteristica molto allettante delle lame a basso flusso d’aria è il loro livello di rumorosità. Per molte applicazioni, il rumore si attesta sotto i 70 dB(A), meno di molte opzioni ad aria compressa. Progettate per aree ridotte, le lame a basso flusso d’aria sono tipicamente montate vicine al bersaglio. La lunghezza massima delle lame (o la lunghezza combinata delle lame) è limitata a un massimo di 61 cm. Le applicazioni che richiedono soltanto una o due lame possono beneficiare di notevoli riduzioni sui costi prediligendo i modelli a basso portata.

I vantaggi delle lame a basso portata d’aria includono:
• Velocità elevata, flusso d’aria uniforme.
• Basso livello di rumorosità.
• Di semplice design per facilitare il montaggio.
• Efficienti: consumo d’aria minimo.

Gli amplificatori d’aria aumentano intensità ed efficienza

Un amplificatore d’aria variabile è un’altra opzione per l’uso di aria compressa. Un amplificatore d’aria produce un flusso d’aria costante ad alta velocità, ideale per operazioni di asciugatura o soffiaggio molto mirate. L’efficienza è ottimizzata perché, insieme al flusso di aria compressa, viene convogliata nell’unità ulteriore aria libera in ambiente. 

I vantaggi degli amplificatori d’aria variabili includono:

• Uso estremamente efficiente dell’aria compressa - fino al 90% in meno rispetto ai tubi aperti e il 60% in meno degli ugelli ad aria.
• Garantiscono volumi elevati di aria e operano a pressioni più alte rispetto agli ugelli ad aria, per un’asciugatura e un soffiaggio più veloci.
• Bassa rumorosità.

Ugelli ad aria: Una direzione migliore

Gli ugelli ad aria convertono un volume a bassa pressione di aria compressa in un flusso d’aria concentrato mirato ad alta velocità, un getto piatto o una lama d’aria ad impatto elevato. Ideali per l’uso in molte applicazioni, gli ugelli ad aria sono disponibili in un’ampia gamma di tipologie, capacità, dimensioni e materiali. 

Gli ugelli ad aria sono ampiamente usati per spostare materiali e per pulire, asciugare o raffreddare parti. L’impatto elevato garantito da questi ugelli assicura un’asciugatura e un soffiaggio efficaci anche per prodotti tondeggianti o di forma irregolare.

I vantaggi degli ugelli ad aria includono:
• Una riduzione significativa del consumo di aria compressa rispetto ai tubi aperti. (Vedi figura 4)
• Fino al 60% di riduzione del livello di rumorosità percepito, a seconda della pressione iniziale dell’aria. A 100 psig (7 bar), ad esempio, un tubo aperto produce un livello di rumorosità pari a 98 dB(A) mentre un ugello ad aria produce 85 dB(A), con una riduzione di 13 dB(A) e un calo della rumorosità percepita pari al 60%.
• Miglioramento della sicurezza. Il design di molti ugelli ad aria previene la creazione di flussi ciechi in caso di posizionamento accidentale dell’ugello contro una superficie piatta.
• Il flusso d’aria mirato degli ugelli può migliorare l’efficienza e l’efficacia delle operazioni di asciugatura e soffiaggio.  Inoltre, permette di ottenere un’asciugatura più completa, anche in crepe o fessure.

CONSIDERAZIONI CHIAVE PER LA SCELTA

La maggior parte delle operazioni di asciugatura e soffiatura possono beneficiare dell’uso di ugelli ad aria. Ma prima di poter selezionare quello più adatto alle proprie esigenze, è necessario conoscere e capire i seguenti termini.

Livello di rumorosità. Capacità, pressione dell’aria e il modo in cui è posizionato l’ugello hanno tutti effetto sulla rumorosità

Linee guida:
• Generalmente, velocità di flusso e pressioni più elevate aumentano i livelli di rumorosità.
• Eventuali ostruzioni nel percorso dell’ugello o la spruzzatura direttamente su oggetti causeranno ugualmente un aumento della rumorosità.

Copertura di soffiaggio efficace. La copertura di soffiaggio è la larghezza del getto ad aria piatto. L’effettiva copertura è la larghezza del getto che contempla un minimo di forza dell’aria che può essere misurata. Questa copertura può essere usata come guida per la spaziatura degli ugelli. La copertura di spruzzatura efficace varia a seconda dei diversi tipi di ugelli ad aria.

Linee guida: Generalmente, l’efficacia della copertura aumenta con all'aumentare della distanza dall’ugello.

Impatto lineare e specifico. Esistono due tipi di impatto da considerare nella selezione degli ugelli ad aria: impatto lineare e impatto specifico massimo.
L’impatto lineare indica una forza relativa per unità di distanza su tutta la larghezza del getto. Le aree di soffiaggio a getto piatto hanno una distribuzione dell’impatto abbastanza uniforme su tutta la larghezza. La spaziatura degli ugelli in un collettore in linea con l’effettiva copertura garantirà un impatto lineare coerente su tutta la superficie target.
L’impatto specifico massimo è una diretta indicazione dell’intensità della spruzzatura applicata su una superficie. Fornisce un dato sulla forza massima per unità di area che può essere utilizzata per confrontare l’efficacia della soffiatura in diverse condizioni.

Linee guida:
• Sia l’impatto lineare che l’impatto specifico aumentano con la pressione.
• Quando le portate sono le stesse, un ugello con una copertura più stretta avrà un impatto maggiore rispetto a uno con una copertura più ampia.

Altri fattori da valutare durante il processo di selezione:

• Per ridurre il consumo di aria e la rumorosità, prediligere ugelli a flusso più basso.
• Per ridurre il rumore causato dall’aria che colpisce il bersaglio, aumentare la distanza fra l’ugello e il target, laddove possibile.
• Per ridurre il numero di ugelli necessari, posizionare gli ugelli in maniera che agiscano lateralmente su un bersaglio in movimento comparativamente con un angolo più ampio.
• Per la creazione di una cortina d’aria, posizionare gli ugelli ad un’altezza di 300 mm.
• Per l’uso di ugelli ad aria per operazioni di pulizia, inclinare gli ugelli di 15°-45° per garantire la rimozione dei contaminanti.

Qualsiasi stabilimento che esegua operazioni di asciugatura o soffiaggio può beneficiare di una valutazione che determini i potenziali risparmi economici e i guadagni in termini di efficienza legati a modifiche dei sistemi in uso. Ad esempio, se attualmente l’impianto utilizza tubi aperti, è certamente possibile ottenere una riduzione del consumo dell’aria compressa compensando velocemente i costi per l’investimento in nuove apparecchiature.  Se l’impianto utilizza già ugelli ad aria, è consigliabile valutare alternative come amplificatori d’aria variabili, lame d’aria a bassa portata o pacchetti lame d’aria/soffiatori per ottenere ulteriori risparmi.

Caso di studio - Un produttore di bottiglie di vino risparmia oltre 161.000 dollari in aria compressa grazie a un nuovo sistema di soffiaggio

I nostri esperti di tecnologia spray aiutano i clienti a risparmiare milioni solo in costi energetici. Possiamo aiutarti a valutare le applicazioni essenziali dell’impianto e suggerirti soluzioni per ridurre l’energia, l’acqua e i prodotti chimici usati a ogni turno. Contatta oggi il tuo esperto di spruzzatura locale.