Zanardi Fonderie gestisce una linea di fusione di ghisa con tre forni di fusione.
Di recente, l’azienda ha avviato un progetto di aggiornamento per implementare una soluzione elettrificata ad alta efficienza che migliorasse l'affidabilità dell'impianto preesistente.
Grazie alla consolidata collaborazione con Progelta, system integrator di fiducia da oltre quarant’anni, e al coinvolgimento di DVM, partner certificato e integratore di sistemi Parker, Zanardi Fonderie è riuscita a dimezzare il consumo energetico e ad abbattere la temperatura dell’olio da 70 °C a meno di 30.
Progettare una nuova architettura elettrificata
Il team di progetto ha condotto un'analisi dettagliata del sistema, compresi il ciclo di lavoro, le caratteristiche del sistema, le condizioni operative, le prestazioni delle attrezzature esistenti e il consumo energetico, poi ha proposto una nuova architettura. Essa utilizza tecnologia delle pompe idrauliche ad alta efficienza, con un sistema per regolare la velocità della pompa.
Questa architettura ha fornito il controllo del flusso attraverso le pompe, riducendo il consumo energetico e aumentando l'affidabilità delle attrezzature. Il design finale ha semplificato il circuito idraulico e ha consentito l'eliminazione completa delle valvole proporzionali. Questo approccio ha portato a un miglioramento significativo nel controllo complessivo del sistema.
La tecnologia elettrica utilizzata per l'aggiornamento del forno di fusione
La soluzione elettrica per le linee di fusione dei forni si basa sulla tecnologia delle pompe idrauliche ad alta efficienza con un motore a velocità variabile per controllare il flusso dell'olio.
Parker ha fornito diversi componenti per questa soluzione. Ecco i principali.
- Motore GVM210: questo motore fornisce potenza per azionare la pompa a palette, presenta alta densità di potenza, efficienza e funzionamento silenzioso.
- Inverter AC30 a velocità variabile: l'inverter offre livelli elevati di controllo del motore, consentendo una regolazione precisa del flusso dell'olio fornito dalla pompa.
- Pompa a palette T7S-E48: le pompe per olio idraulico forniscono un'ampia gamma di velocità, con basso consumo energetico e requisiti di manutenzione minimi o nulli.
- Valvole direzionali D41VW: le valvole di controllo direzionale a 2 stadi e 4 vie gestiscono con precisione il flusso del fluido idraulico deviandolo verso le uscite del sistema.
- Valvole di controllo della pressione serie R5V10: queste valvole di sicurezza prevengono l'overpressure del sistema deviando eventuali fluidi idraulici in eccesso verso un serbatoio di contenimento.
- Sensori di controllo e flusso serie SCFT: i sensori vengono utilizzati sia per monitorare il corretto funzionamento del sistema sia per regolare adeguatamente la temperatura.
Un approccio collaborativo per l'elettrificazione
L'obiettivo del progetto di aggiornamento era eseguire l'installazione e la messa in servizio delle attrezzature senza interrompere la produzione dell'impianto. Questo requisito ha richiesto un alto livello di pianificazione e cooperazione tra tutte le parti coinvolte, per garantire un processo fluido in cui tutte le sfide prevedibili venissero anticipate.
Il personale di Zanardi ha supportato il processo di pianificazione consigliando il team su come eseguire l'aggiornamento con il minimo interruzione dell'impianto. Hanno supportato il processo di messa in servizio, fornendo un collegamento diretto tra il team di progetto e le operazioni dell'impianto.
A prova di questa collaborazione, ogni forno di fusione è stato messo in servizio con successo al primo tentativo senza problemi significativi.
Le quattro aziende coinvolte in questo progetto hanno stabilito relazioni tra loro. DVM e Parker collaborano da oltre 25 anni, mentre Progelta e Zanardi hanno collaborato per più di 40 anni. DVM è un distributore certificato e integratore di sistemi per Parker. Progelta invece è specializzata nella modernizzazione tecnologica nel settore delle fonderie.
DVM e Progelta hanno collaborato per fornire diversi aggiornamenti degli impianti nel corso della loro partnership. La loro collaborazione di lunga data ha consentito a entrambe di sviluppare una forte sinergia, facilitando la comunicazione e il coordinamento durante il progetto. Di conseguenza, c'è un alto livello di fiducia tra le organizzazioni.
Le diverse competenze del team di progetto hanno fornito loro la capacità combinata di creare sinergia tra le tecnologie. La loro cultura collaborativa ha consentito al team di affrontare i problemi in modo proattivo e innovativo. Ogni parte ha portato i propri punti di forza unici al progetto, contribuendo a un risultato di successo per Zanardi Fonderie.
"Aggiornare i tre forni di fusione senza interrompere la produzione è stata un'impresa molto impegnativa che ha richiesto lavoro di squadra, competenza e preparazione tecnica da parte di tutte le parti coinvolte: Parker, Progelta, DVM e Zanardi. Il team ha superato questa sfida e ha consegnato il nuovo sistema senza alcun impatto sulla produzione" - Riccardo Zanardi, Direttore Generale di Zanardi Fonderie
I risultati del progetto di elettrificazione dei tre forni di fusione
Il progetto di elettrificazione per i tre forni di fusione della ghisa presso Zanardi Fonderie è stato un successo straordinario. Lo ha confermato Riccardo Zanardi, Direttore Generale di Zanardi Fonderie.
Il miglioramento nel consumo energetico ha superato le aspettative, realizzando risparmi di circa il 50% rispetto alle prestazioni precedenti.
Oltre al risparmio, c'è stata anche una significativa riduzione della temperatura dell'olio idraulico, che è scesa da 70 °C a un intervallo compreso tra 25 e 30 °C.
Un altro vantaggio riscontrato delle soluzioni elettrificate è la riduzione evidente dei livelli di rumore sugli impianti di Zanardi Fonderie.
L'aggiunta di sensori per il monitoraggio del circuito idraulico e del consumo energetico ha aggiunto un valore significativo all'impianto di produzione. I sensori rilevano anomalie nella linea, consentendo agli operatori di effettuare interventi proattivi per prevenire arresti imprevisti. Questo approccio fornisce informazioni diagnostiche in tempo reale e analizza continuamente le prestazioni operative e il consumo energetico.
Il progetto rappresenta la prima esperienza di controllo delle pompe idrauliche utilizzando un inverter in un impianto critico e continuo sia per Progelta sia per Zanardi Fonderie. L'esperienza acquisita da questo progetto sarà preziosa per futuri progetti in questa struttura e oltre.