Progettazione di cappe innovative per l'aspirazione della polvere di carta ed analisi fluidodinamica delle loro prestazioni

Il presente lavoro nasce dalla collaborazione tra il Dipartimento di Ingegneria Civile ed Industriale (DICI) dell’Università di Pisa e l’azienda Tecnoimpianti s.r.l., proseguendo l’attività di tesi magistrale svolta dal Dott. K. Ceragioli. La polvere dispersa nell’ambiente durante le regolari operazioni di fabbricazione della carta costituisce un pericolo per il personale e per l’impianto stesso, soprattutto se presente in concentrazioni elevate. La sua rimozione dall’aria e dai macchinari risulta, dunque, necessaria. Nel presente lavoro, si progettano diverse tipologie di cappe d’aspirazione per la polvere di carta (e/o di cellulosa e/o di altri residui) e si analizzano le loro prestazioni mediante simulazioni numeriche di fluidodinamica computazionale (CFD). La prima attività svolta consiste nel dimensionamento e nella valutazione delle prestazioni di un modello di cappa d’aspirazione da posizionare all’esterno del nastro di carta, considerando due possibili varianti (a seconda della larghezza della bobina utilizzata): una di lunghezza pari a 320 cm ed una pari a 285 cm. Successivamente, si realizza un sistema di movimentazione della cappa, innovativo e motorizzato, tale da garantire il suo posizionamento ottimale al variare delle condizioni operative dell’impianto. Come ultima attività, si dimensiona un modello di cappa d’aspirazione da inserire all’interno del rullo (utilizzato per la movimentazione del nastro di carta) e se ne analizzano le prestazioni. This work comes from the collaboration between the Department of Civil and Industrial Engineering (DICI) of the University of Pisa and the Tecnoimpianti s.r.l. company, continuing the master thesis activity carried out by Dr. K. Ceragioli. Dust dispersed into the environment during regular paper manufacturing operations is a danger to personnel and to the plant itself, especially if present in high concentrations. Its removal from the air and from machinery is therefore necessary. In this work, different types of suction devices are designed for paper dust (and/or cellulose and/or other residues). Their performances are analyzed by numerical simulations of computational fluid dynamics (CFD). The first activity consists of sizing and evaluating the performance of a suction device model to be positioned outside the paper tape, considering two possible variants (depending on the width of the reel used): one with a length of 320 cm and one equal to 285 cm. Subsequently, an innovative and motorized handling system is designed, which allows optimal positioning of the device as the operating conditions of the system vary. As a last activity, a model of suction device is dimensioned to be inserted inside the roller (used for handling the paper tape). Its performance is analyzed using CFD simulations