Considerazioni sulla cubettatura del legno:problemi legati ai regimi transitori
La cubettatura del legno è un processo complesso sopratutto se il pellet di legno o biomassa viene prodotto da diversi materiali.
Per produrre pellet di alta qualità, è importante utilizzare legno di buona qualità e assicurarsi che i trucioli siano cubettati in modo uniforme e regolare. Ciò garantisce che i pellet siano di dimensioni e forma uniformi, facilitando così la loro combustione.
Consideriamo una pressa cubettatrice che stia lavorando a regime e in condizioni ottimali
- amperaggio del motore stabile (massima oscillazione +/-20 Ampere)
- temperatura della trafila e dei rulli stabile (85-90°C)
- lunghezza del pellet uniforme (20-25 mm)
- colorazione uniforme del pellet
- densità dei pellet uniforme
Ma cosa succede se per alcuni minuti (esempio 20-30 minuti) la portata dell’impianto a monte della pressa si riduce per esempio per problemi dell’essiccatoio, mancanza temporana di matria prima oppure cambio di materia prim
Il cambio delle condizioni di lavoro crea un transitorio. Quindi cosa succede?
- Con la temperatura della trafila? Arrivando meno prodotto le temperature della trafila e quelle dei rulli aumentano
- Con la lunghezza del pellet uniforme? Il pellet tende ad allungarsi con il rischio di non rispettare le normative Enplus (40mm max)
- Con la colorazione uniforme del pellet? Il pellet diventa piu’ scuro, questo e’ chiaramente dovuto al maggior tempo di permanenza del materiale in trafila
- Con la densità dei pellet uniforme? La densità del pellet aumenta e questo può’ causare anche vibrazioni eccessive in fase di cubettatura
Durante il transitorio cambiano le condizioni di lavoro e cambiano, di conseguenza, anche i risultati:
- c’è meno prodotto e quindi la trafila lavora prevalentemente nella zona centrale
- la trafila lavora quindi in condizioni diverse nel centro rispetto alle file periferiche
- i pellets non sono più uniformi: hanno colorazione diverse, lunghezza diverse e densità diverse
Cosa succede quando si torna alla condizione di regime?
La trafila ricomincia a lavorare in maniera uniforme su tutta la fascia oppure le file laterali risultano ostruite?
Quando la trafila lavora con poco materiale le file laterali lavorano di meno e tendono a ostruirsi, questo comporta un calo di produzione o addirittura rischi di rottura della trafila stessa.
La prima regola per avere un processo stabile e continuativo è avere omogeneità di prodotto ed evitare assolutamente i transitori
Quando abbiamo dei transitori:
- variazione di umidità
- interruzione di produzione per mancanza di prodotto
- calo di produzione
- cambio del tipo di legno
- cambio dell’origine del legno
- miscela di legno con caratteristiche diverse
- all’avvio dell’impianto all’inizio di giornata
Come si comporta la trafila durante i transitori:
Nel caso il cambiamento faccia passare da una situazione di lavoro favorevole ad una situazione meno favorevole abbiamo un transitorio in cui:
- la trafila lavora quindi in condizioni diverse nel centro rispetto alle file periferiche
- i pellets non sono più uniformi: hanno colorazione diversa, lunghezza diverse e densità diverse
- la trafila subisce delle pressioni concentrate in aree ristrette della superficie forata (maggiore pressione specifica)
- la trafila lavora prevalentemente nella zona centrale e ristretta della fascia forata
Quando un prodotto è omogeneo?
Una miscela è detta omogenea se è costituita da un'unica fase e i suoi componenti non sono più distinguibili all'osservazione diretta.Una miscela eterogenea prende il nome di miscuglio.
Cosa succede se per alcuni minuti (esempio 20-30 minuti) l’umidità della segatura all’ingresso dell’essiccatoio varia in maniera repentina (esempio dal 40 al 60%)?
- L’umidità del prodotto all’uscita dall’essiccatoio subirà una variazione e ci vorranno alcuni minuti prima che si ritorni alla situazione di stabilità.
- Una materia prima più umida è anche più spugnosa ed elastica. Il pellets all’uscita dal canale di compressione tende a espandersi andando a sfregare contro le pareti dello scarico conico, rugoso e irregolare. Il prodotto fatica a passare e tende a bloccarsi all’interno dei fori soprattutto sulle file laterali.
- La trafila lavora quindi prevalentemente nella zona centrale, in condizioni diverse nel centro rispetto alle file periferiche e i pellets non sono più uniformi: hanno colorazione diverse, lunghezza diverse e densità diverse.
Cosa succede se l’essicatoio viene alimentato con una pala meccanica che carica da un piazzale dove la segatura si trova stoccata all’aperto in cumoli che in superficie hanno una umidità diversa dal cuore del cumulo?
(d’estate la superficie del cumulo esposta al sole è più secca della segatura al centro del cumulo; d’inverno la superficie esposta agli agenti atmosferici e più umida della zona centrale del cumulo)
- L’umidità della segatura, caricata nell’essiccatoio, cambia a seconda del punto da cui la pala meccanica raccoglie la segatura.
- L’umidità è variabile all’ingresso e, di conseguenza anche all’uscita dell'essiccatoio.
Quali sono le conseguenze di queste variazioni per la trafila e il pellet?
temperatura trafila ?lunghezza, colorazione e densità del pellet?
La differenza di umidita’ in entrata e di conseguenza in uscita dall’essiccatore e’ importantissima se non e’ costante anche tutti i fattori elencati sopra non saranno costanti. Queste variazioni cambiano continuamente le condizioni di lavoro e cambiano, di conseguenza, anche i risultati.
Cosa succede se ci sono più cumuli e l’operatore della pala sceglie casualmente da quale cumulo preleva la materia prima?
Anche in questo caso cambiano continuamente le condizioni di lavoro e cambiano, di conseguenza, anche i risultati. Ogni cambiamento crea un transitorio cioè un passaggio da una condizione di lavoro ad un altra.
Cosa succede quando il cumulo sta per esaurirsi e la pala meccanica raschia il cortile?
la pala raccoglie assieme alla segatura anche sabbia e terriccio che inevitabilmente creano fenomeni di abrasione su trasporti, molini e cubettatrici ma soprattutto queste impurità finiscono nel pellet causando problemi in fase di combustione.