Al punto: la pompa a membrana consente una diluizione precisa degli emulsionanti e riduce i costi logistici grazie a un magazzinaggio compatto

I misuratori di flusso dell'impianto controllano continuamente il grado di diluizione richiesto. In caso di miscele errate, queste possono essere rapidamente corrette grazie ai tempi di regolazione brevi del sistema di controllo. (Fonte: LEWA GmbH)

Con l'aiuto della pompa dosatrice a membrana della serie ecodos, l'emulsionante altamente concentrato può essere diluito fino a una concentrazione di lavoro del 20 percento. (Fonte: LEWA GmbH)

«Secondo le specifiche del cliente, la miscela di emulsionante non può discostarsi del 1 percento rispetto al 20 percento richiesto», spiega Volker Kirschbauer, ingegnere commerciale presso LEWA GmbH. «Grazie al sistema di controllo ottimizzato e alla collocazione dei misuratori di flusso in punti strategicamente rilevanti, possiamo facilmente rispettare questa esigenza.» (Fonte: LEWA GmbH)

Per la sua proprietà di essere solubile in diverse sostanze, gli emulsionanti vengono spesso utilizzati quando si desidera mescolare componenti non miscibili tra loro. Per ottenere una miscela adeguata, ad esempio nella produzione alimentare, l'emulsionante puro ad alta concentrazione viene preventivamente diluito in modo da raggiungere la concentrazione desiderata. Gli impianti di miscelazione per la produzione di un emulsionante adeguato devono soprattutto garantire un'elevata precisione di dosaggio, per assicurare un grado di diluizione esatto ed evitare miscelazioni errate o variazioni tra i singoli lotti. Poiché il processo manuale finora non poteva garantire ciò in modo sufficiente, un'azienda chimica operante a livello internazionale si è rivolta agli esperti di LEWA GmbH. I loro sistemi di dosaggio sono dotati di misuratori di flusso che verificano continuamente il grado di diluizione richiesto del 20%; in caso di eventuali deviazioni, si possono evitare miscelazioni errate grazie ai tempi di correzione rapidi e alla reattività veloce del sistema di controllo. Inoltre, l'impiego del modulo di miscelazione LEWA permette di ridurre i costi logistici: grazie alla conservazione di emulsionante ad alta concentrazione, che viene successivamente diluito con acqua, si può rinunciare all'uso di autobotti aggiuntive che consegnano miscele concentrate già diluite.

"Per la diluizione dell'emulsionante, in particolare per la corretta dosatura, sono fondamentali precisione e rispetto degli standard di sicurezza", spiega Volker Kirschbauer, ingegnere commerciale presso LEWA GmbH. Poiché gli additivi sono principalmente utilizzati nel settore alimentare, gli impianti di diluizione impiegati devono soddisfare elevati requisiti di funzionamento. "Tra questi, è importante che i moduli siano robusti e resistenti all'usura, per prevenire perdite e - nel caso di pompe azionate idraulicamente - eventuali contaminazioni dell'emulsionante con lubrificanti", aggiunge l'esperto. Allo stesso tempo, l'impianto deve funzionare con la massima precisione possibile, affinché i livelli di diluizione richiesti dal cliente siano rispettati senza deviazioni.

Le pompe a pistoni tradizionali, come quelle utilizzate dall'azienda chimica per la diluizione degli emulsionanti, non erano ideali in questo contesto. "In una prima fase, la sostanza concentrata dell'emulsionante veniva manualmente trasferita nel serbatoio. Quando si raggiungeva la quantità richiesta, si chiudeva la valvola e si apriva un secondo impianto per l'aggiunta di acqua di processo per la diluizione", riferisce Kirschbauer. "Successivamente, si doveva mettere in funzione un'unità di miscelazione per mezz'ora per ottenere una miscela omogenea." Questo processo, che richiedeva tempo e personale, influiva negativamente sull'efficienza produttiva del cliente e talvolta portava a una miscelazione non ottimale. "Il tasso di errore umano è elevato a causa di fattori come stress o distrazioni", spiega Kirschbauer. "Se l'arresto della pompa viene effettuato troppo tardi, la concentrazione della miscela di emulsionante può cambiare significativamente, rendendo necessario aggiungere più acqua per ripristinare la concentrazione originale. Ciò comporta un ulteriore spreco di tempo."

Elevata precisione di dosaggio grazie a un controllo ottimizzato

Il grande gruppo, con sede nel Regno Unito, ha quindi contattato il produttore di pompe LEWA GmbH e ha affidato alla società di Leonberg la realizzazione di un impianto di dosaggio per diluire un emulsionante al 70%. Dopo aver visitato il sito del gruppo e aver elaborato un'offerta su misura, tenendo conto delle specifiche esigenze spaziali e logistiche, il cliente ha deciso di acquistare un sistema di dosaggio LEWA con pompe a membrana ecodos, con cui doveva essere diluito l'emulsionante fino al 20%.

"L'impianto è composto da due serie di pompe: una che trasporta l'emulsionante, l'altra l'acqua di diluizione", spiega Kirschbauer. "Entrambe sono dotate di un misuratore di flusso che monitora costantemente la portata volumetrica prima che le due sostanze vengano convogliate in un miscelatore statico, dove vengono mescolate." Un terzo strumento di misura nel serbatoio mostra infine, a scopo di controllo, la somma delle due portate volumetriche, offrendo così al cliente una sicurezza ridondante – la somma delle singole portate deve essere uguale al valore misurato dal sensore. "Se le portate misurate non corrispondono alla proporzione desiderata, il sistema di controllo integrato nell'impianto regola automaticamente questa differenza. L'operatore deve semplicemente impostare il rapporto di miscelazione desiderato", spiega Kirschbauer. È utile che la tecnologia di controllo LEWA smart control richieda solo tempi di correzione brevi, potendo intervenire più rapidamente e con maggiore precisione rispetto ai sistemi di regolazione tradizionali, riducendo significativamente i tempi di transizione e le imprecisioni nella miscelazione. "Secondo le specifiche del cliente, la miscela di emulsionante poteva deviare al massimo dell'1% rispetto al 20% richiesto", aggiunge Kirschbauer. "Con il controllo ottimizzato, siamo in grado di rispettare facilmente questa esigenza."

Risparmio di spazio grazie all'impiego di sistemi di dosaggio integrati

Un'altra richiesta del gruppo britannico riguardava l'uso di componenti di dimensioni identiche rispetto a un progetto precedente, per facilitare eventuali sostituzioni rapide e semplici di parti durante la produzione, evitando interruzioni. "Poiché membrane e valvole sono dello stesso tipo per entrambi gli impianti, si semplifica anche la fornitura e la gestione delle parti di ricambio", spiega Kirschbauer. Inoltre, il modulo di diluizione LEWA garantisce un magazzino più efficiente e compatto. Se il cliente desidera lavorare l'emulsionante in tre diverse concentrazioni, con un metodo tradizionale sarebbe necessario impiegare tre autobotti, ciascuna con le quantità richieste per i diversi livelli di diluizione. Grazie alla possibilità di miscelare l'emulsionante in modo continuo su un ampio intervallo di concentrazione, è sufficiente un solo autobotte ad alta concentrazione.

L'impianto di diluizione, che gestisce un volume di circa 20.000 kg al giorno, è in funzione dal summer 2018. "Il cliente ha scelto di nuovo noi non senza motivo: grazie a un processo più rapido e automatizzato, la produttività è stata notevolmente aumentata", riferisce Kirschbauer. Dato il riscontro positivo, non ci sono ostacoli a future collaborazioni.