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la tecnologia ciclonica industriale permette di separare polveri e particelle solide dai gas di processo, classificare le frazioni fini e recuperare parte del calore contenuto nei gas caldi;
lo Studio Tecnico Dr.Ing. Enzo Padovani progetta e ottimizza IperCicloni e apparecchiature cicloniche per specifiche condizioni di processo, considerando portata, temperatura, pressione, concentrazione e granulometria delle particelle;
le applicazioni comprendono la raccolta del prodotto di processo, il controllo delle emissioni di particolato, la classificazione delle polveri, il trattamento di gas caldi, il recupero del calore e il revamping di cicloni esistenti
IperCiclone per la separazione polvere-gas
IperCiclone per la separazione polvere-gas
per raccolta del prodotto (powder) dal gas di processo
per raccolta del prodotto (powder) dal gas di processo
Chemicals, materiali e metalli preziosi
ingredienti alimentari e farmaceutici
da Syngas, anche con recupero del calore
per controllo delle emissioni (dust)
per controllo delle emissioni (dust)
da combustione o essiccazione
da pirolisi e gasificazione
progettazione e ottimizzazione dell'IperCiclone
progettazione e ottimizzazione dell'IperCiclone
la procedura
Ciclone di default → Calcolo Numerico → max rendimento → IperCiclone
definizioni
il Ciclone di default è uno standard, predefinito
l'IperCiclone custom è ottimizzato per le specifiche esigenze del cliente
il rendimento η del ciclone è il rapporto tra peso raccolto e peso entrante di prodotto
l'efficienza frazionale dell'IperCiclone è il peso (%) raccolto di particelle dello stesso diametro (μm) : influenza il rendimento
esempio di grafici dell'efficienza frazionale:
calcolo numerico
vari Ricercatori autorevoli hanno pubblicato sistemi di Calcolo dell'efficienza frazionale, in base alla geometria, alle condizioni operative e ai numeri di Reynolds e di Stokes
nota: l'ottimizzazione ottenibile tramite CFD (Computational Fluid Dynamics) risulta solo indicativa, poiché ignora l'effetto positivo dell'agglomerazione delle particelle nell'IperCiclone
i Ricercatori Iozia/Leith, Li/Wang e Zhao hanno sviluppato sistemi di calcolo accurati:
i grafici di efficienza ottenuti sono congruenti tra loro e con i valori sperimentali di un ciclone pilota
max rendimento
l'efficienza frazionale dell'IperCiclone di default nelle condizioni di progetto, associata alla granulometria della polvere, determina il rendimento η(%)
IperCiclone custom
la variazione iterativa delle dimensioni di default, porta alla geometria finale che ottimizza il rendimento, porta cioè all'IperCiclone custom
le condizioni favorevoli: l'agglomerazione interna
le condizioni favorevoli: l'agglomerazione interna
il tempo di permanenza e le rotazioni del gas nell'IperCiclone, favoriscono l'agglomerazione dei fini
si forma un numero minore di particelle ma con massa maggiore, favorendo così la raccolta
il Calcolo Numerico dell'IperCiclone considera questo fenomeno
Classificatore Ciclonico Aerodinamico CCA
Classificatore Ciclonico Aerodinamico CCA
utilizzato per polveri minori di 500μm;
il punto di taglio, regolabile in marcia, è compreso tra 50μm e 10μm
CCA integra quindi i setacci meccanici in questo range:
✔️ rimuove la frazione pesante per ottenere un prodotto fine più puro
✔️ rimuove la frazione fine per depolverare il prodotto pesante
✔️ suddivide una polvere nelle frazioni richieste
la classificazione è dovuta all'aria di fluidificazione che entra nel vaso rompi-vortice:
si genera un flusso ascensionale che solleva all'uscita le particelle minori del punto di taglio richiesto
come funziona il Classificatore CCA:
il grafico rosso indica il peso (%) di particelle dello stesso diametro, che esce (OUT) in assenza di aria di fluidificazione:
esce il 10% delle particelle di 10μm,
esce il 30% di 5μm,
quelle maggiori di 25μm non escono e sono raccolte al 100%
l'entrata di aria di fluidificazione modifica il funzionamento nel grafico blu:
le particelle di 10μm che escono, passano dal 10% al 26%,
quelle di 5μm passano dal 30% al 88%
quelle maggiori di 25μm sono ancora raccolte al 100%
l'aria di fluidificazione solleva all'uscita le polveri minori del punto di taglio
IperCiclone HX "Heat Exchanger"
IperCiclone HX "Heat Exchanger"
per il recupero del calore
per il recupero del calore
l'aria di raffreddamento entra alla base di HX, percorre i canali di scambio termico interni <a flussi incrociati>, ed esce per di sopra
i gas caldi entrano nella bocca laterale (in rosso) ed escono dal bocchello superiore,
il gas esce pulito a temperature accettabili, riducendo il carico sul filtro finale (*)
si recupera buona parte del calore
l'aria riscaldata viene spesso utilizzata nel processo
(*) Heat recovery from a cyclone ... to a biomass gasifier - Alice University - South Africa
(*) Soot elimination, heat recovery of industrial flue gas - University of Science, Shanghai
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Trova tutte le informazioni sulle nostre attività nei settori della tecnologia ciclonica e della movimentazione di bulk-solids su www.cicloniseparatori.it
applicazioni industriali della tecnologia ciclonica
applicazioni industriali della tecnologia ciclonica
Syngas, pirolisi e gasificazione
Syngas, pirolisi e gasificazione
l'IperCiclone ICAAR è progettato per la massima pulizia dei gas anche ad alta temperatura, compreso le situazioni Atex
è il risultato di algoritmi sofisticati e della lunga permanenza del gas nella rotazione interna che favorisce l'agglomerazione dei fini
viene impiegato in gasificazione, pirolisi, processi di produzione Biochar e Syngas
prodotti chimici, ingredienti alimentari e farmaceutici
prodotti chimici, ingredienti alimentari e farmaceutici
l'IperCiclone ICAAR separa e raccoglie efficacemente i prodotti in polvere (*) dai gas di processo, in un ampio range di temperature, pressioni e umidità
la struttura è semplice, asettica, pulibile e priva di contaminazioni
(*) ad es. :
ingredienti alimentari per amidi, cioccolato, bevande, lieviti
ingredienti farmaceutici
Chemicals organici e inorganici, pigmenti e coloranti, fertilizzanti, ossidi metallici (litio, zinco, ...)
controllo delle emissioni di particolato
controllo delle emissioni di particolato
l'IperCiclone CAR tratta portate di gas anche ad alta temperatura per la raccolta del particolato (PM)
è utilizzato su macchine operatrici ove riduce il rischio di incendio
l'IperCiclone CAR inserito in una linea ATEX zona 20, riduce a zona 21 il circuito a valle
recupero del calore
recupero del calore
l'IperCiclone CAR pulisce i prodotti della combustione da caldaie, forni, ...
limita lo sporcamento di uno scambiatore a valle, assicurando un recupero costante del calore
è in uso anche con portate di gas notevoli, per le sue dimensioni compatte
condizioni operative variabili
condizioni operative variabili
in alcune applicazioni, le condizioni del gas (portata, temperatura, ...) variano nel tempo, modificando il rendimento dell'IperCiclone
in tal caso, le situazioni limite vengono simulate con il Calcolo Numerico
si individua così la geometria dell'IperCiclone che riduce al minimo la variazione del rendimento, durante l'instabilità
revamping di cicloni esistenti
revamping di cicloni esistenti
un Ciclone necessita talvolta di essere aggiornato a nuove condizioni, per aumentare il prodotto raccolto o la portata di gas
individuare una configurazione migliorativa e pianificare il revamping, è il nostro impegno
per questo, la sua struttura viene analizzata con il Calcolo Numerico insieme al ventilatore e alle linee IN, OUT
la riuscita dell'intervento è garantita dal nostro approccio teorico e dalla nostra esperienza
domande frequenti sulla tecnologia ciclonica industriale
domande frequenti sulla tecnologia ciclonica industriale
che cosa fa un IperCiclone?
un IperCiclone è un separatore ciclonico progettato per separare particelle solide da un flusso di gas; la geometria e le condizioni operative vengono ottimizzate in funzione delle caratteristiche del prodotto e del processo
un IperCiclone può separare polveri fini?
Si' : la capacità di separazione dipende dalla granulometria delle particelle, dalla loro densità, dalla concentrazione, dalle condizioni del gas e dalla geometria del separatore; per questo il rendimento deve essere valutato in relazione alle specifiche condizioni di processo
come viene ottimizzato un IperCiclone?
la progettazione parte dalle condizioni operative e dalla geometria di riferimento; il Calcolo Numerico permette di valutare le prestazioni e di modificare iterativamente le dimensioni dell'apparecchio fino a individuare una configurazione adatta alle esigenze del processo
a cosa serve il Classificatore Ciclonico Aerodinamico CCA?
CCA permette di classificare una polvere in funzione della dimensione delle particelle; il punto di taglio può essere regolato modificando le condizioni dell'aria di fluidificazione
un apparecchio ciclonico può lavorare con gas ad alta temperatura ?
Sì , la progettazione deve tenere conto della temperatura del gas, dei materiali, delle dilatazioni e delle condizioni operative;
lo Studio Tecnico Dr.Ing. Enzo Padovani tratta applicazioni con gas ad alta temperatura, comprese applicazioni relative a syngas, pirolisi e gasificazione
un ciclone esistente può essere modificato ?
Sì , in caso di revamping è possibile analizzare le condizioni attuali dell'apparecchio, della linea e del ventilatore e valutare una configurazione migliorativa in funzione dei nuovi obiettivi di portata o rendimento
per la tecnologia generale dello Studio Tecnico Dr.Ing. Enzo Padovani e il trasporto pneumatico:
→ trasporto pneumatico e tecnologia ciclonica → www.cicloniseparatori.it
per le macchine custom per la movimentazione dei solidi sfusi:
→ macchine custom per il trasporto di solidi sfusi → www.cicloniseparatori.eu
per gli approfondimenti sulla tecnologia ciclonica:
→ resteremo all'interno di www.cicloniseparatori.com
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