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Forni per polimerizzazione per linee automatiche

I forni per la polimerizzazione che vengono utilizzati per le linee automatiche di verniciatura sono essenzialmente di due tipi, il forno di polimerizzazione e il forno di asciugatrura. Ad essi si aggiungono altre parti essenziali per una corretta verniciatura del materiale e determinati materiali e tecnologie per la progettazione e impianto del sistema.

Il forno di polimerizzazione, a camera di combustione tradizionale altro non e' che un forno statico a cui sono stati modificati i ricircoli d'aria, progettato per permettere che la distribuzione della temperatura sia costante e ben distribuita su tutta la superficie del medesimo. Il forno di polimerizzazione viene progettato affinché la cottura della vernice applicata sui manufatti, appesi al trasportatore sviluppato all'interno del forno, sia garantita e ben distribuita in tutta la camera del forno e quindi garantita' a tutti i pezzi in "attraversamento" provenienti dalla precedente fase di verniciatura.

Abbiamo inoltre  il forno di asciugatura, sostanzialmente per la struttura, la costituzione dell'involucro e il concetto di ricircolo dell'aria, lo scambiatore di calore, che alcune volte viene "integrato" nella struttura stessa del forno di polimerizzazione e molto simile a quest'ultimo, differenziandosi unicamente per la temperatura di "esercizio" , 100°C per il forno di asciugatura , 200°C per il forno di polimerizzazione.

Come funziona un forno per la polimerizzazione della vernice ?

Il forno di polimerizzazione è dotato di un generatore di calore a scambio indiretto che consente il raggiungimento della temperatura di lavoro all'interno della camera utile. Gli elettroventilatori elicoidali di riciclo dell'aria, movimentano la massa d'aria che lambisce quest'ultimo determinando lo scambio termico. La massa d'aria così riscaldata, attraversa le aperture del pavimento, convogliando il flusso in modo ascensionale, verso l'alto, avvolgendo cosi i pezzi provenienti dalla vernicitura, appesi al trasportatore, sviluppato all'interno del forno.

I Ventilatori ecolidali, prelevano aria dal cielo del forno, riciclandola attraverso la camera di combustione che dona temperatura, nuovamente alla camera di diffusione posta sotto al pavimento. Questo percorso dell'aria, viene continuamente ripetuto, originando un riciclo.

I pezzi verniciati provenienti dalla cabina di verniciatura, ed appesi al trasportatore aereo, transitando all'interno del forno che già si trova a temperatura di regime, subiscono il riscaldamento necessario alla polimerizzazione della polvere verniciante che li riveste. Per la completa polimerizzazione i pezzi trattati permangono all'interno del forno, alla temperatura di regime, per un tempo prestabilito.

I deflettori (veli d'aria) posti nella parte superiore interna delle aperture di passaggio pezzi, hanno la funzione di convogliare il flusso d'aria verticalmente, in modo da compartimentare l'aria calda all'interno del forno. Un sistema di regolazione dei deflettori consente di ottenere il trattenimento ottimale dell'aria calda. La temperatura d'esercizio all'interno del forno viene mantenuta al valore prefissato da un termoregolatore posto sul quadro elettrico di comando e relativa sonda posta all'interno del forno.

Il termoregolatore, preventivamente tarato alla temperatura di esercizio, comanda le accensioni e spegnimenti del bruciatore installato nel generatore di calore. Qualora si verifichi una anomalia di funzionamento della termoregolazione ed in particolare il mancato arresto del bruciatore, con conseguente aumento della temperatura oltre il valore impostato, un apposito termostato di sicurezza (tarabile) provvede allo spegnimento del bruciatore. 

Quali sono le principali parti costituenti un forno per la polimerizzaizone per linee automatiche e la loro funzione?

1. Generatore di calore: ha la funzione di riscaldare l'aria necessaria al forno per svolgere il suo compito. È costituito da:

• Bruciatore: serve a preparare la miscela combustibile - comburente opportunamente dosata ed a svolgere la combustione che è la fonte del riscaldamento.
• Scambiatore di calore: ha la funzione di contenere la fiamma ed i gas prodotti dalla combustione, dando origine allo scambio termico tra questi e l'aria riciclata nel forno che lambisce la superficie metallica dello scambiatore. Il generatore di calore è composto da un primo tratto cilindrico nel quale si sviluppa la fiamma di combustione, seguito da un raccordo di collegamento al fascio tubiero superiore. Il fascio tubiero è costituito da una serie di tubi i quali realizzano una notevole superficie di scambio, consentendo di sfruttare al massimo il contenuto termico dei gas prodotti dalla combustione, aumentando il rendimento. All'uscita del fascio tubiero i gas combusti vengono raccolti in un raccordo finale per poi essere espulsi dal camino. Lo scambiatore di calore è sostenuto da apposite guide scorrevoli, che consentono l'avvenire delle dilatazioni termiche senza pregiudicare l'integrità dello stesso.
• Elettroventilatori di riciclo aria: hanno la funzione di creare il moto convettivo all'interno del forno, consentendo lo scambio termico ed il mantenimento della temperatura di esercizio all'interno dello stesso.

2. Avanforno o Cappa: mediamente in numero di due, è composto da opportuni pannelli in lamiera zincata e da una cappa superiore dove è applicato l'elettroventilatore centrifugo di estrazione aria. L'avanforno è posto esternamente alle aperture di passaggio pezzi ed ha la funzione, mediante l'elettroventilatore ivi applicato, di aspirare ed espellere l'esigua quantità d'aria in esubero del forno. L'elettroventilatore assicura il necessario ricambio d'aria al volume interno del forno.

3. Struttura portante: è l'insieme delle colonne e travi e telai che compongono l'intelaiatura del forno. Questa struttura conferisce alla macchina la capacità portante nei confronti del peso proprio e dei peso generato dai pezzi appesi al binario aereo. Inoltre ha la funzione di contenere i pannelli coibentanti di rivestimento.

4. Rivestimento del forno: è costituito da pannelli zincati pressopiegati contenenti al loro interno la lana di roccia di coibentazione. La pannellatura così composta ha la funzione di isolare termicamente la camera interna del forno dall'ambiente circostante e costituisce il tamponamento del tetto e delle pareti laterali. Il pavimento del forno, anch'esso coibentato con lana di roccia, è ricoperto con delle lamiere zincate piane che generano cosi il plenum inferiore di distribuzione . La lana di roccia impiegata in tutti i tamponamenti ha densità di 80 kg/m 3.

Quali sono i dati tecnici che riguardano il processo tecnologico del forno statico per la polimerizzazione delle vernici?

Nel forno statico la polimerizzazione viene effettuata dalla circolazione di aria calda all'interno del forno. Le Potenze elettriche e termiche indicativamente impegnate nelle condizioni di progetto sono:

• energia elettrica: 19 kW circa
• energia termica: 450.000 kcal/h (523 kW) circa

Quali sono le caratteristiche generali del forno statico per la polimerizzazione delle vernici

Caratteristiche tecniche generali.

• tipo di lavorazione: polimerizzazione della polvere verniciante applicata sui manufatti (particolari metallici vari )
• velocita' del trasportatore aereo:1 m/1' (regolabile)
• temperatura di esercizio forno:180 °C riferiti all'aria (regolabile)
• sviluppo trasportatore interno forno: 30m circa • permanenza: 30' circa
• energia elettrica disponibile: 380v 3f 50 hz • energia termica disponibile: gas metano
• n° 06 elettroventilatori di riciclo aria:aventi una potenza elettrica di 2,2 kW cad.
• n° 02 elettroventilatore di estrazione aria:applicati alle cappe del forno, aventi una potenza elettrica di 2,2 kW cad.
• n° 02 bruciatori bistadio:alimentati a gas metano
• isolamento pareti , tetto e pavimento :realizzato mediante lana minerale, spessore 150 mm
• camera di combustione (n° 02):il 1° tratto è costituito da un cilindro in acciaio inox AISI 430 , seguito da un secondo tratto realizzato in acciaio al carbonio e da un raccordo realizzato pure in acciaio al carbonio per collegamento al fascio tubiero di ritorno dei fumi.