Cos’è il trasporto pneumatico in fase densa? 

Il trasporto pneumatico in fase densa è una tecnologia utilizzata per il movimento di materiali solidi, come polveri e granuli, attraverso tubazioni e mediante l’impiego di un fluido di trasporto. Questo sistema è particolarmente diffuso nei settori chimico, alimentare, della metallurgia, e nella produzione di vetro e ceramica.

I vantaggi del trasporto pneumatico in fase densa includono una maggiore efficienza e versatilità nei processi produttivi. Questo sistema non solo ottimizza il trasferimento dei materiali, ma permette anche di ridurre il rischio di danneggiamento dei materiali stessi, migliorando la qualità del prodotto e l’efficienza complessiva delle operazioni industriali.

Come funziona il trasporto pneumatico in fase densa?

Il trasporto pneumatico in fase densa, noto anche come trasporto pneumatico non in sospensione, opera attraverso tre modalità fondamentali che facilitano il movimento dei materiali all’interno del sistema. Nella prima modalità, chiamata a tappi, il materiale riempie l’intera sezione della conduttura, alternandosi tra blocchi di aria e porzioni di materiale. Questa configurazione è ideale per sostanze con dimensioni simili, come sementi e pellet di materie plastiche, che consentono all’aria di passare efficacemente tra gli interstizi. 

La seconda modalità prevede che il materiale scorra lungo il fondo del tubo, raggruppato in piccole dune che avanzano verso la destinazione. Questa soluzione risulta particolarmente adatta per polveri molto fini, la cui dimensione delle particelle si aggira attorno a una decina di micrometri, garantendo un trasporto efficace senza compromettere la qualità del materiale.

Infine, per i materiali tendenti a coagularsi e a bloccare la conduttura, la modalità a tamponi utilizza un tubo di piccolo diametro che trasporta solo aria, con immissione d’aria a intervalli regolari per favorire la fluidificazione del materiale. Una variante di questo sistema è quella a intermittenza, dove l’aria viene immessa in modo controllato tramite valvole, garantendo una continua movimentazione e una separazione adeguata tra gli strati del materiale per un flusso ottimale.

Vantaggi del trasporto pneumatico in fase densa 

Il trasporto pneumatico in fase densa offre numerosi vantaggi significativi che ne fanno una scelta ideale per il movimentamento di polveri e granuli delicati. Tra i principali benefici si possono evidenziare: 

• • Usura ridotta: questo sistema limita l’usura dei tubi, grazie alla minore quantità di urti contro le pareti. Questo non solo prolunga la durata delle attrezzature, ma riduce anche la necessità di sostituzioni frequenti, contribuendo a un risparmio economico nel lungo termine; 
  • Trasporto senza demiscelazione e inquinamento: la tecnologia impiegata garantisce una movimentazione omogenea dei materiali senza alterarne la composizione. Questo è particolarmente importante per sostanze volatili, come il caffè macinato e il tè, in quanto previene la dispersione di aromi e sostanze nutritive, preservando infatti la qualità e le proprietà organolettiche dei prodotti trasportati;
  • Bassa velocità: il sistema è progettato per funzionare a basse velocità, rendendolo ideale per il trasporto di prodotti molto fragili come riso, fibra di vetro e atomizzati ceramici. Questo approccio minimizza il rischio di rottura e danneggiamento durante il processo di movimentazione;
  • Consumi energetici e di manutenzione ridotti: grazie a un design semplificato con pochi componenti, il sistema riduce significativamente i consumi energetici e le necessità di manutenzione; 
  • Efficienza energetica: il trasporto pneumatico in fase densa consente il trasferimento di grandi quantità di materiali con un consumo energetico ridotto. Ciò non solo riduce i costi operativi, ma contribuisce anche a un minore impatto ambientale; 
  • Protezione dei materiali sensibili: le basse velocità coinvolte nella movimentazione contribuiscono a minimizzare la rottura e l’usura dei materiali delicati. Questa protezione è fondamentale per ottimizzare la resa e garantire un prodotto finale di alta qualità; 
  • Adattabilità alle miscele: la formazione a tappi dei materiali all’interno delle tubazioni aiuta a mantenere intatte le miscele durante il trasporto. Questa caratteristica è cruciale per industrie che lavorano con prodotti multi-componenti, garantendo la coerenza e l’integrità del processo produttivo;
  • Controllo preciso del processo: attraverso la regolazione della pressione, il sistema consente di adattare il trasporto alle specifiche esigenze dell’applicazione e alle condizioni ambientali. Questa versatilità assicura che il processo sia sempre efficiente e ottimizzato, riducendo al contempo i rischi di malfunzionamenti;
  • Applicabile in ambienti classificati ATEX: utilizzando gas inerti al posto dell’aria, il sistema evita l’ossidazione dei prodotti e permette di operare in ambienti classificati ATEX, dove è necessario rispettare severe norme di sicurezza. Questo aspetto amplia le possibilità di impiego in settori sensibili, garantendo un funzionamento sicuro e conforme agli standard;

• Bassa rumorosità: infine, il sistema di trasporto pneumatico è caratterizzato da un funzionamento a bassa rumorosità, contribuendo a un ambiente di lavoro più confortevole per gli operatori e a rispettare normative riguardanti il rumore in ambito industriale.

Configurazioni del trasporto pneumatico in fase densa 

Le configurazioni del trasporto pneumatico in fase densa possono essere suddivise in due opzioni principali, ognuna con caratteristiche specifiche che influenzano il funzionamento e le prestazioni del sistema.

• Sistema tradizionale: in questa configurazione, l’intero volume di aria compressa viene introdotto nel propulsore, generando elevate pressioni in linea. Questa modalità di trasporto comporta notevoli difficoltà nel controllare la fase di trasporto, portando a una espansione finale dell’aria nel propulsore. Di conseguenza, il prodotto può raggiungere alte velocità, aumentando il rischio di danni, specialmente per materiali fragili. Inoltre, il sistema è meno efficiente dal punto di vista del consumo energetico a causa delle elevate pressioni utilizzate;
• Tecnologia a velocità controllata: in questa configurazione avanzata, solo l’aria necessaria per l’estrazione e l’introduzione del materiale nella linea viene immessa nel propulsore, mentre la maggior parte dell’aria compressa viene immessa lungo il percorso in modo mirato. Ciò permette un controllo preciso della velocità e della portata del prodotto in ogni punto del trasporto, riducendo anche il consumo di aria compressa. Questa flessibilità consente di adattare il sistema a diversi tipi di materiali, inclusi quelli più difficili da trasportare, garantendo al contempo una maggior sicurezza contro intasamenti e una gestione delicata dei materiali fragili, con la possibilità di avviare il trasporto a linea piena e a velocità ridotte.

Tipologie di trasporto pneumatico in fase densa 

Trasporto pneumatico fase densa in pressione

Il trasporto pneumatico in fase densa in pressione utilizza un serbatoio progettato con valvole di aspirazione e sfogo, riempito di materiale e pressurizzato con aria compressa per spingere il materiale verso la destinazione. Il sistema prevede un ciclo di svuotamento e ricarica del serbatoio, ottenendo un trasferimento continuo del materiale. Per facilitare il flusso e superare la resistenza del materiale contro le pareti dei tubi, si possono installare iniettori di aria lungo la linea, che prevenendo accumuli e tappi, riducono il consumo energetico e l’usura dei componenti. Tra i materiali comunemente trasportati in questo modo vi sono sabbia di silice, ceneri, allumina, sorbitolo, nocciole e riso soffiato.

Trasporto pneumatico fase densa in aspirazione

Utilizzando pompe ad alto vuoto posizionate alla fine del sistema di trasporto pneumatico, si genera un vuoto all’interno delle tubazioni, permettendo il movimento delicato di blocchi di materiale a pressioni sub-atmosferiche. Questo approccio consente la creazione di un sistema di trasporto pneumatico semplice ed efficiente, caratterizzato da attrito ridotto, consumi energetici contenuti, scarsa necessità di manutenzione e un investimento iniziale ragionevole. I materiali ideali per essere movimentati con la fase densa in aspirazione includono sostanze fragili e abrasive, come zucchero, alimenti per animali, pellet di plastica, detersivi e granuli di carbonio. Questo sistema è frequentemente impiegato per svuotare polveri e granuli trasportati mediante camion e vagoni ferroviari.

Installazione del trasporto pneumatico in fase densa

I sistemi di trasporto pneumatico in fase densa trovano impiego in diverse applicazioni e la loro installazione varia in base alle esigenze dell’utilizzatore. In generale, all’aumentare della portata della linea corrisponde un incremento delle dimensioni del propulsore. Ad esempio, un trasporto pneumatico che gestisce un carico di 8000 kg/h può richiedere un propulsore con un’altezza superiore a 2500 mm al punto di carico, mentre un sistema con valvola stellare può operare con un’altezza di circa 2000 mm.

Un altro aspetto cruciale da considerare è il numero di lotti gestiti all’ora, poiché durante la pulizia della linea si verifica un consumo massimo di gas di trasporto, il che comporta un aumento dei costi operativi dell’impianto. Infine, nel caso in cui ci siano più punti di destinazione, vengono utilizzate valvole a tamburo per deviare la linea, mentre filtri depolveratori o cicloni separatori vengono installati nei punti di arrivo per garantire un’efficace separazione delle particelle.

Applicazioni del trasporto pneumatico in fase densa 

Il trasporto pneumatico in fase densa viene impiegato in diverse applicazioni, grazie alla sua versatilità e alla facilità di adattamento alle esigenze degli utilizzatori. Questo metodo è particolarmente vantaggioso per il trasferimento di materiali in forma pulverulenta, granulare o a scaglie. Le sue applicazioni principali includono:

• Settore chimico e farmaceutico;
• Industria alimentare;
• Produzione di vetro e ceramica;
• Fonderie. 

Inoltre, il trasporto pneumatico è adatto per gestire materiali con caratteristiche particolari, come quelli abrasivi, impaccanti, fragili, infiammabili e tossici.