LCS SISTEMA DI CONTROLLO LAMBDA

Il parametro fondamentale del trattamento a fiamma

Il parametro fondamentale che regola il processo di trattamento alla fiamma degli impianti ideati e realizzati dalla EsseCI è il rapporto aria/gas.

Se la portata di miscela rappresenta la quantità di energia fornita al bruciatore, il rapporto aria/gas rappresenta la qualità di tale energia: a parità di tutti gli altri parametri di trattamento e, in modo particolare della portata miscela (cioè della quantità di energia), se il rapporto aria/gas non risulta ottimizzato, si ottiene, sulla superficie trattata, un valore di bagnabilità superficiale sensibilmente inferiore, con una riduzione dell’efficacia del trattamento. Da ciò deriva la fondamentale importanza di una corretta e scrupolosa gestione di questo parametro di processo.

 

JCS, Jonoflame Control System

esseCI, per il controllo del rapporto aria-gas, si avvale tradizionalmente di un sistema di analisi e controllo di tipo calorimetrico, detto Jonoflame (JCS, Jonoflame Control System).

In base a tale sistema una porzione della miscela destinata al bruciatore viene spillata e bruciata nel forno dello Jonoflame; la temperatura di questa fiamma pilota viene rilevata da una termocoppia, che ne invia il valore ad un controllore di rapporto aria/gas: in funzione del valore attuale di temperatura letta e di quello del set-point impostato per tale temperatura (derivante dai test di bagnabilità effettuati), il controllore agisce sulla valvola motorizzata del gas, aprendola o chiudendola, in modo di aggiustare il valore della variabile di processo a quello del set-point stesso.

Tale apparecchio è sensibile alla variazione della pressione di alimentazione della miscela e alla posizione della termocoppia; le operazioni di manutenzione e calibrazione vanno effettuate da operatori esperti.

 

Analizzatore lambda LCS

Con l’obiettivo di rendere ancora più semplice il controllo del rapporto aria/gas i tecnici esseCI hanno studiato e sviluppato una soluzione utilizzando, per il controllo del rapporto aria-gas, le sonde lambda di ultimissima generazione.

Si è dato  vita al sistema di controllo basato sul principio di funzionamento delle sonde Lambda (LCS, Lambda Control System).

Sonda lambda al biossido di zirconio

L’inserimento della sonda lambda ha modificato il dato di controllo acquisito, spostandolo dal rapporto aria/gas alla percentuale di Ossigeno.

Non essendo più necessario acquisire la temperatura della fiamma pilota è stato possibile eliminare la termocoppia e le problematiche relative alle calibrazioni.

I numerosi test condotti hanno confermato che il dato acquisito dalle sonda lambda fornisce informazioni corrette come analizzatore d’ossigeno ed è dunque utilizzabile come regolatore rapporto aria/gas della miscela da analizzare.

 

lcs analizzatore

Queste sonda lambda sono costituite da un elettrolito solido a base di biossido di zirconio. Questo materiale conduce gli ioni di ossigeno a partire da una temperatura di 300°C.

L’elemento della sonda al biossido di zirconio è cavo. Il lato interno è a contatto con l’aria dell’ambiente (di riferimento), mentre il lato esterno si trova a contatto con gli esausti. Entrambi i lati sono rivestiti da un sottile strato poroso di platino che funge da elettrodo.

Alle condizioni di esercizio, causa diversa concentrazione, gli ioni ossigeno si spostano all’interno dell’elemento. La “migrazione” avviene dalla zona a contatto con l’aria esterna in direzione di quella a contatto con i gas combusti.

La migrazione quindi genera una tensione elettrica (V) sugli elettrodi al platino.

Tale tensione viene processata dal nuovo sistema di controllo esseCI.

 

sensore

La tensione (U) è proporzionale al tenore di ossigeno

 

I principali vantaggi del sistema LCS

Si possono riassumere in:

  • corretto funzionamento in un ampio range di pressione di alimentazione della miscela.
  • indipendenza dai valori di umidità relativa dell’ambiente.
  • prontezza della risposta alle richieste di variazioni.
  • riproducibilità dei valori a seguito di sostituzione.
  • per il controllo del rapporto aria/gas e quindi per il controllo dell’ottimale trattamento alla fiamma LCS fornisce in uscita un valore assoluto come il valore LAMBDA (λ) e non relativo come la temperatura fiamma rilevata dalla termocoppia presente nel sistema calorimetrico Jonoflame.

 

Descrizione LCS

 

lcs description

L’analizzatore LCS è composto da un bruciatore ad ugello che brucia la miscela da analizzare dentro una camera di combustione. La miscela aria-gas che arriva alla camera di combustione passa attraverso un filtro, ed è controllata in pressione. L’accensione della miscela avviene per mezzo dell’elettrodo di accensione alimentato da apposito trasformatore.

All’interno della camera di combustione gli esausti prodotti sono analizzati da una sonda Lambda che trasmette il suo segnale ad un PLC.

 

LCS è in grado di controllare, in tempo reale, la composizione della miscela utilizzata in termini Lambda in base al  seguente criterio:

Lambda > 1,000; Miscela con eccesso di Aria

Lambda=1,000; Miscela Stechiometrica

Lambda< 1,000; Miscela con eccesso di Gas

Il valore Lambda viene letto sul Display del Touch Panel del generatore di miscela.

 

Conclusioni

La esseCI ha terminato la fase di sperimentazione degli impianti di trattamento a fiamma con i nuovi analizzatori di miscela LCS.

Sono già in funzione, in varie parti del mondo, impianti che lavorano utilizzando la tecnologia LCS, altri che lavorano con LCS in parallelo al calorimetro jonoflame tradizionale.

E’ possibile il suo utilizzo nei 3 settori di mercato principali:

– film di poliolefine

– converting

– oggetti 3D in materiale polimerico.

 

 

L’azienda “esseCI flame treaters” continua con lo sviluppo e l’evoluzione tecnologia dei propri impianti di trattamento al fine di renderli sempre più affidabili, gestibili da remoto,  ma nello stesso tempo semplici da usare.

 

LCS SISTEMA DI CONTROLLO LAMBDA ultima modifica: 2016-10-19T12:33:43+00:00 da Ufficio Stampa