Garantire l'essiccazione ottimale dei pellet di plastica

Entrepreneur Markus Wickholm from MaWi Automation Oy and Antti Heikkilä, Technical Manager from Eino Korhonen Oy, holding Vaisala’s DMT143 dew point transmitter.
Porvoo
Finland
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Produzione e processi industriali
Misurazioni industriali

Durante la produzione di prodotti in plastica realizzati tramite stampaggio a iniezione, è fondamentale essiccare correttamente la materia prima, ovvero i pellet di plastica. Questo avviene tramite l’impiego di aria calda e secca. L’aria utilizzata nel processo di essiccazione è più secca rispetto a quella ambiente, quindi è conveniente reimmetterla nel processo utilizzando essiccatori d’aria. Il riscaldamento dell'aria utilizzata nel processo di essiccazione e la rigenerazione degli essiccatori ad assorbimento richiede molta energia. La misurazione del punto di rugiada è fondamentale per ottimizzare il consumo energetico e la qualità dell’essiccazione.

Eino Korhonen Oy (EKOY) produce una varietà di prodotti in plastica, come fissaggi, connettori e involucri. L'azienda ha utilizzato i trasmettitori del punto di rugiada DRYCAP® DMT143 di Vaisala per migliorare il monitoraggio della qualità dell'aria secca nel processo di essiccazione dei pellet di plastica. Grazie alla misura del punto di rugiada, l'azienda ha ottenuto una migliore redditività complessiva, qualità del prodotto e soddisfazione del cliente.

Il processo di produzione inizia con la fusione dei pellet di plastica ad alta temperatura in una massa termoplastica, che viene poi iniettata negli stampi. Se i pellet di plastica sono troppo umidi, possono facilmente sorgere problemi di qualità sia visiva che meccanica. Ad alte temperature, l'umidità eccessiva induce reazioni chimiche che degradano le proprietà meccaniche del prodotto. È pertanto molto importante monitorare con attenzione e continuità il processo di essiccazione. 

Per raggiungere il livello corretto di essiccazione, i pellet di plastica vengono inseriti in una tramoggia ed esposti a un flusso di aria di mandata, calda e secca. L'aria di ritorno viene raffreddata ed essiccata durante il processo di rigenerazione. La misurazione del punto di rugiada è essenziale in questa fase per garantire che l’aria sia adeguatamente asciutta prima di essere riscaldata e reimmessa nel processo di essiccazione. Il punto di rugiada ottimale per garantire che i pellet di plastica siano asciugati correttamente è -35 °C (-31 °F).

Trasmettitore di punto di rugiada compatto DMT143

Il trasmettitore compatto DMT143 di Vaisala misura con precisione il punto di rugiada in piccoli essiccatori ad aria compressa, essiccatori per plastica, produzione additiva e altre applicazioni OEM. Basato sulla tecnologia Vaisala DRYCAP® con calibrazione automatica, è facile da integrare e può essere utilizzato con il misuratore portatile del punto di rugiada DM70 Vaisala DRYCAP®

Il formato compatto, uno dei vantaggi principali, lo rende ideale per gli essiccatori industriali di dimensioni ridotte. Le misurazioni stabili del DMT143 consentono lunghi intervalli di calibrazione e minori costi di manutenzione; dispone inoltre di opzioni di uscita analogica, facilità di manutenzione e trasferimento dati. 

Il Vaisala DMT143 offre un tempo di risposta rapido e un intervallo di misura del punto di rugiada da -70 a +60 °C (-94 a +140 °F). +60°C (-94 - +140 °F) con una precisione di ±2 °C (±3,6 °F)

Monitoraggio continuo e affidabile  

Il processo di rigenerazione degli essiccatori ad assorbimento di EKOY era programmato tramite un interruttore orario per avvenire a intervalli regolari. Questo metodo non teneva conto né della variabilità della produzione né delle condizioni degli essiccatori ad assorbimento, il che comportava una costante incertezza sulle prestazioni degli essiccatori. "I nostri tecnici esperti avevano notato che la massa termoplastica era troppo umida", afferma il direttore tecnico Antti Heikkilä. 

Il team EKOY conosceva già il trasmettitore DMT143 di Vaisala perché già presente nel loro essiccatore più nuovo, in cui il processo di rigenerazione era stato ottimizzato con le misurazioni del punto di rugiada. Hanno quindi deciso di effettuare un test utilizzando strumenti forniti in prestito da Vaisala, per misurare le prestazioni dei loro vecchi essiccatori per plastica a controllo temporale.

Il test ha confermato i nostri sospetti: le prestazioni dei nostri essiccatori più datati erano ben lontane dai valori obiettivo. Sulla base del test, abbiamo deciso di acquistare i dispositivi Vaisala per tutti i nostri essiccatori. «I trasmettitori Vaisala DMT143 ora monitorano in modo continuo le condizioni e garantiscono dati davvero affidabili», spiega Heikkilä. In passato, le prestazioni degli essiccatori venivano verificate annualmente con un dispositivo preso in prestito dal produttore; tuttavia, è emerso che questo strumento non forniva dati affidabili.

I trasmettitori DMT143 installati negli essiccatori sono ora collegati al sistema di automazione dell’edificio di EKOY, e tutti i dati di misurazione vengono archiviati in un unico luogo, facilitandone la consultazione. Questo rappresenta un significativo passo avanti, poiché in precedenza i dati disponibili sulle prestazioni degli essiccatori erano molto limitati. I dati storici e i grafici dei trend di misura forniscono informazioni preziose sulle prestazioni dei dispositivi e su eventuali esigenze di manutenzione. I trasmettitori sono stati collegati al canale Modbus e messi in funzione con relativa facilità grazie al supporto di MaWi Automation e al supporto tecnico di Vaisala. 

Quando il livello di umidità dei pellet di plastica si mantiene sul valore target, la materia prima è di alta qualità ed EKOY può sfruttare appieno la propria capacità produttiva.

Ottimizzazione del consumo energetico

Una raccolta dati più efficace e precisa dal processo di produzione ha consentito a EKOY di aumentare la propria efficienza energetica. 

"Siamo determinati a essere un'azienda efficiente dal punto di vista energetico. In futuro, ad esempio, vogliamo poter dire ai nostri clienti quanta energia richiede la produzione di ogni prodotto in plastica", afferma Antti Heikkilä. 
Grazie a dati precisi, il team EKOY può regolare i cicli di rigenerazione dei vecchi essiccatori di materie plastiche per ridurre il più possibile il consumo energetico. Mentre la regolazione è ancora un'operazione manuale, le misurazioni continue consentono di ottimizzare le impostazioni di regolazione. In futuro sarà possibile ottimizzare ulteriormente il processo convertendo gli essiccatori per materie plastiche, che oggi utilizzano interruttori temporizzati per la rigenerazione, al controllo basato sul punto di rugiada.  

Un altro aspetto ambientale della collaborazione con Vaisala riguarda il pensiero sul ciclo di vita del prodotto: «Condividiamo gli stessi valori.» Per noi è fondamentale che Vaisala garantisca la disponibilità di parti di ricambio per molti anni a venire. «Preferiamo riparare e regolare piuttosto che buttare via e sostituire», afferma Heikkilä.  

Eino Korhonen Oy

EKOY è specializzata nella produzione per conto terzi di prodotti elettrotecnici, plastici e metallici. I suoi prodotti sono venduti in tutto il mondo. EKOY collabora con aziende come Nordic Aluminium/Lival, Ensto Produal e KONE. Questa azienda a conduzione familiare è stata fondata nel 1978 e ha sedi a Porvoo, in Finlandia, e ad Harju-Risti, in Estonia.

Trasmettitore del punto di rugiada portatile DM70 

Il misuratore portatile del punto di rugiada Vaisala DRYCAP® DM70 per verifiche a campione e calibrazione sul campo offre misurazioni accurate e rapide per applicazioni industriali del punto di rugiada, come aria compressa, trattamento dei metalli, produzione additiva ed essiccazione di alimenti e materiali plastici.

Il DM70 misura la temperatura del punto di rugiada con precisione su un ampio intervallo di misura. La sonda può essere inserita direttamente nei processi pressurizzati e passa rapidamente dalle condizioni ambientali a quelle di processo. Il DM70 può anche essere utilizzato come strumento per la lettura dell’uscita dei trasmettitori fissi del punto di rugiada Vaisala.

Il DM70 offre un tempo di risposta rapido, migliorato dalla funzione di spurgo del sensore, che garantisce dati tempestivi e precisi. Il sensore è resistente alla condensa e recupera la completa funzionalità in caso si bagni. La sua interfaccia è facile da usare, con un chiaro display LCD grafico e capacità di registrazione dei dati.

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