Separare l’olio dall’acqua

Dalla rivista:
Automazione Oggi

 

I sensori intelligenti di ifm sono il cuore di un innovativo evaporatore sottovuoto ideato da un’azienda tedesca per gestire il trattamento di lubrificanti di raffreddamento esausti in modo efficiente, sostenibile e all’insegna del risparmio

Una volta esaurito il loro compito, le emulsioni di lubrificanti refrigeranti utilizzati nelle macchine utensili devono essere eliminate. Duplice la ragione per la quale l’olio usato per realizzare questi lubrorefrigeranti viene separato dall’acqua prima di essere smaltito: salvaguardia dell’ambiente e ottimizzazione dei costi legati al conferimento del rifiuto. A Thale, in Germania, ha sede Steffen Hartmann Recyclingtechnologien, azienda che ha sviluppato, in collaborazione con ifm, un proprio evaporatore sottovuoto per trattare le acque reflue industriali. L’emulsione di lubrorefrigerante esausto viene immessa nell’apparecchiatura, la quale separa una parte di olio concentrato e una parte di acqua pura da utilizzare per ulteriori scopi, oppure da scaricare nel sistema fognario, senza dunque doverla smaltire a prezzi elevati. I motivi per cui il processo avviene sottovuoto sono due. Il primo: con questa procedura l’acqua bolle a 40 °C, temperatura alla quale possono essere vaporizzati anche fluidi aggressivi senza che questi attacchino le pareti del serbatoio dell’evaporatore. L’altro: l’evaporazione sottovuoto necessita di meno energia in termini di riscaldamento.

Entrano in gioco i sensori

Il ruolo rivestito da ifm nella creazione di questo innovativo evaporatore sottovuoto è figlio di una continua ricerca nel campo della sensoristica che caratterizza l’azienda da sempre. Ecco come è stato interpretato in questo caso specifico. I sensori ifm che equipaggiano l’evaporatore Steffen Hartmann Recyclingtechnologien monitorano costantemente i valori di pressione e temperatura, così da gestire il processo entro intervalli ottimali e garantire un equilibrio tra l’apporto termico e la pressione regolata dalla pompa a vuoto. Un fattore fondamentale per il funzionamento ottimale della macchina è dato dal livello di riempimento del serbatoio di ebollizione, ‘verificato’ con eccezionale precisione grazie ai sensori di livello LMT di ifm, altamente resistenti ai fluidi aggressivi grazie ai materiali di elevata qualità con cui viene realizzato il loro involucro. L’apporto del fluido nel serbatoio viene interrotto non appena il sensore di livello superiore si attiva, per poi riprendere una volta sceso il livello fino al sensore inferiore. Ulteriori sensori LMT di ifm sono integrati anche nel serbatoio del liquido di raffreddamento della pompa a vuoto, dove ne controllano il livello in tre punti diversi, così come si trovano nel serbatoio di raccolta del distillato. Per consentire invece la verifica della qualità dell’acqua generata dal processo di evaporazione sottovuoto, ifm ha fornito un sensore di conducibilità LDL101. Il valore misurato da quest’ultimo funge da controllo della qualità della purezza dell’acqua derivante dal processo nel suo insieme. Parallelamente, il sensore di flusso a ultrasuoni SU PureSonic di ifm, appositamente progettato per l’acqua ultrapura aggressiva, misura la quantità di distillato. Relativamente al monitoraggio della pompa a vuoto dell’evaporatore, un ulteriore sensore di vibrazioni ifm è stato incorporato nel suo alloggiamento per riconoscere l’eventuale manifestarsi di ‘oscillazioni’ inconsuete e avvisare del fatto il sistema di controllo. Quando ciò accade una valvola di scarico si apre automaticamente, apportando aria secondaria e scongiurando così il verificarsi di danni ingenti. Tutti i sensori che ifm ha fornito a Steffen Hartmann Recyclingtechnologien sono compatibili con IO-Link, sistema di comunicazione da punto a punto che offre un notevole valore aggiunto che va oltre la sola trasmissione dei valori misurati. L’operatore può infatti leggere da remoto i dati restituiti dai sensori e, sempre a distanza, configurarli.

La comunicazione

In passato, da remoto si poteva arrivare solo fino al PLC, ma non a livello del sensore. Oggi con IO-Link è possibile studiare l’impianto molto più in profondità. Si può verificare se il sensore fornisce valori misurati e se l’errore risiede nella scheda I/O del PLC o nel cablaggio, e si possono anche leggere i valori diagnostici del sensore e regolare a distanza, se necessario, i suoi parametri. IO-Link offre quindi un grande vantaggio in termini di manutenzione non eseguita in loco. Da aggiungere che i sensori ifm offrono anche la possibilità di trasmettere più valori di misura, ed è il caso dei sensori di flusso e dei sensori di pressione, i quali, tramite IO-Link, forniscono anche valori di temperatura. Ne consegue che questi valori di misura aggiuntivi possono rendere superfluo in determinati punti del processo l’uso di sensori supplementari. I sensori IO-Link vengono collegati a moduli master IO-Link decentralizzati di ifm serie AL13, che a loro volta comunicano con il PLC tramite un bus di campo, ad esempio Profinet (è importante notare che le informazioni rilevate dai sensori possono essere inoltre inviate parallelamente al sistema informatico e che, attraverso una presa Ethernet IoT separata, la rete informatica può essere settata in modo del tutto indipendente dalla rete di automazione). Questo tipo di cablaggio offre numerosi benefici durante l’installazione dell’impianto, dal momento che si devono solo collegare i connettori, e di conseguenza non serve un elettricista per ricollegare i fili o per inserirli nel quadro elettrico. Anche il controllo degli I/O durante la messa in servizio dell’impianto è molto più rapido, dal momento che vengono scongiurati errori di cablaggio o problemi con i morsetti. Rispetto al cablaggio convenzionale, il tempo risparmiato durante l’installazione e le già citate opzioni estese in termini di diagnostica e di manutenzione da remoto portano a una notevole riduzione dei costi.

Ifm – www.ifm.com/it

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