La fluidificazione di un silo del cemento consuma poca aria: a titolo indicativo, nell'ordine di 50-200 l/min per silo durante lo scarico, a seconda del numero di cuscinetti di aerazione e della sequenza. L'aria viene ridotta a una pressione bassa, indicata dal costruttore del silo, e deve essere secca: una goccia d'acqua in un cuscinetto e il cemento forma grumi che otturano il tessuto. In un impianto di betonaggio questo fabbisogno si somma a quello di valvole e filtri, e un compressore come il K 75 copre l'insieme.
Gli altri usi dell'aria in un impianto sono presentati nella nostra pagina compressore per impianto di betonaggio. Questo articolo tratta solo la fluidificazione.
A cosa serve la fluidificazione in un silo del cemento?
Il cemento è una polvere finissima. A riposo si compatta nel cono del silo. Può formare un ponte sopra l'uscita, oppure un camino al centro, con il cemento che resta attaccato lungo le pareti. La coclea di estrazione gira allora a vuoto e la pesata non avanza.
La fluidificazione risolve il problema. Cuscinetti o ugelli di aerazione, fissati sul cono, soffiano aria attraverso un tessuto o una membrana. L'aria si infila fra i granelli di cemento, che per un momento si comportano come un liquido e scendono verso l'uscita. Non è un trasporto pneumatico: si immette solo un po' d'aria, appena quanto basta per staccare il cemento.
Si incontrano due modalità:
- La fluidificazione comandata dalla pesata: le elettrovalvole si aprono durante lo scarico verso la bilancia del cemento, cuscinetto per cuscinetto o a gruppi.
- Gli impulsi di supporto: un ciclo breve, lanciato quando la pesata rallenta o dopo una lunga sosta, per esempio il lunedì mattina.
Alcuni silos usano anche un vibratore pneumatico sul cono. Il principio è diverso, ma l'aria arriva dalla stessa rete.
Quanta aria consuma la fluidificazione di un silo?
Ogni cuscinetto ha il suo consumo, dichiarato dal costruttore a una data pressione di esercizio. Valori a titolo indicativo; rilevate quelli del vostro silo nel suo manuale.
Esempio: un silo del cemento dotato di sei cuscinetti di aerazione.
- Consumo di un cuscinetto: nell'ordine di 40 l/min alla pressione di esercizio.
- Sequenza: la valvola apre due cuscinetti alla volta, a rotazione. Durante lo scarico si hanno quindi sempre 2 × 40 = 80 l/min.
- Silos scaricati contemporaneamente: un impianto scarica spesso due cementi nello stesso impasto, oppure un cemento e un filler. Due silos: 2 × 80 = 160 l/min.
- Margine di sicurezza del 25 % per usura dei tessuti e perdite: 160 × 1,25 = 200 l/min.
- Margine di ampliamento del 20 %, se si aggiunge un silo: 200 × 1,2 = 240 l/min.
Se la sequenza apre tutti i cuscinetti in un colpo solo, il calcolo cambia: sei cuscinetti da 40 l/min fanno 240 l/min per silo, cioè 480 l/min per due silos prima dei margini. Leggete con attenzione la sequenza prevista dal costruttore prima di calcolare.
Su un impianto tipo la fluidificazione pesa quindi nell'ordine di un quarto del fabbisogno totale. Il calcolo completo, con cilindri e filtri, è nel nostro articolo compressore per impianto di betonaggio, il calcolo.
A quale pressione alimentare i cuscinetti di aerazione?
I cuscinetti lavorano a bassa pressione. Non si alimentano mai direttamente alla pressione di rete: troppa pressione strappa il tessuto, crea camini nel cemento e immette aria inutile nel silo. La pressione di esercizio è indicata nel manuale del silo.
Il montaggio abituale:
- un riduttore di pressione con manometro sulla linea di fluidificazione, tarato al valore del costruttore;
- una valvola di non ritorno su ogni cuscinetto, perché il cemento non risalga nella tubazione quando l'aria si ferma;
- una elettrovalvola per cuscinetto o per gruppo, comandata dal PLC dell'impianto;
- un filtro fine subito prima del riduttore, per proteggere i tessuti.
La rete invece resta tarata a 7 o 8 bar per cilindri e filtri. Il riduttore fa il resto. La nostra guida al collegamento alla rete d'aria descrive questi montaggi nel dettaglio.
Perché l'aria di fluidificazione deve essere molto secca?
L'aria di fluidificazione entra direttamente nel cemento. Se contiene acqua, la porta nel punto peggiore: contro il tessuto del cuscinetto, dove il cemento fa presa a piccole placche. Il tessuto si ottura, il cuscinetto non soffia più e il ponte si riforma. Più in alto nel silo l'umidità crea grumi che finiscono nella coclea di estrazione o nella bilancia.
Un essiccatore frigorifero all'uscita del compressore è il minimo indispensabile, ed è integrato nella serie K. Ma la tubazione di fluidificazione corre sul cono del silo, all'aperto. D'inverno l'aria si raffredda sotto il punto di rugiada dell'essiccatore frigorifero e l'acqua residua condensa, poi gela nelle elettrovalvole. Su questi rami esposti un essiccatore ad adsorbimento è giustificato. Vedere aria secca d'inverno nell'impianto di betonaggio e la nostra guida al punto di rugiada.
I nostri compressori sono lubrificati: la filtrazione in uscita trattiene l'olio trascinato. Per un'aria che entra nel cemento, la classe di qualità si definisce con i nostri tecnici con l'aiuto della guida ISO 8573-1.
Un segnale da non sottovalutare: se un silo comincia a scaricare a singhiozzo dopo un periodo umido o dopo le prime gelate, prima di aumentare la pressione al riduttore controllate lo scaricatore della linea e lo stato dei tessuti. Alzare la pressione su un cuscinetto già otturato non lo libera, ma rischia di strapparlo.
Quale compressore per la fluidificazione e l'impianto?
La fluidificazione non giustifica mai da sola un compressore: condivide la rete dell'impianto.
- Piccolo sito, uno o due silos, pochi cilindri: l'S 55 eroga 0,6 m³/min a 8 bar. Arriva senza serbatoio né essiccatore: vanno aggiunti.
- Impianto con tre o quattro silos: il K 75 eroga 1,1 m³/min a 8 bar, con serbatoio da 420 L, essiccatore frigorifero e filtrazione. È il caso più frequente.
- Grande impianto o stabilimento di calcestruzzo: il K 110 sale a 1,7 m³/min a 8 bar.
Le serie S e K sono a velocità variabile: seguono una domanda che varia a ogni impasto.
Gli errori tipici della fluidificazione
- Soffiare in continuo. Un cuscinetto che soffia a silo fermo si limita a ventilare il cemento. Fate comandare la fluidificazione dallo scarico.
- La valvola di non ritorno dimenticata. Senza di essa il cemento risale nella tubazione a ogni arresto e la ottura.
- La perdita invisibile. Un'elettrovalvola di fluidificazione che resta socchiusa soffia giorno e notte nel silo, senza rumore udibile da terra. Il calcolatore del costo delle perdite ne dà l'ordine di grandezza.
- La condensa. Uno scaricatore automatico di condensa nel punto basso della tubazione, prima del cono, evita di mandare acqua nel cemento.
Per dimensionare l'aria del vostro impianto passate dal configuratore oppure inviate il manuale dei vostri silos con una richiesta di preventivo.
In base al vostro settore: Compressore per impianto di betonaggio, cava e demolizione.