Scelta del motore elettrico per linee di lavaggio della plastica: umidità, spruzzi e durata di funzionamento

Una linea di lavaggio della plastica è composta da una serie di macchine che liberano i frammenti macinati di PET, PE o PP da etichette, terra, olio e residui di carta: tamburo di prelavaggio, lavatrice a frizione, vasca di flottazione-sedimentazione con relative coclee, vasca di lavaggio a caldo, essiccatore centrifugo e pompe che alimentano il sistema. Tutte queste macchine hanno due elementi in comune: l’acqua e lunghe ore di funzionamento. È proprio ciò che rende difficile la scelta del motore. In questo articolo esaminiamo in sequenza le condizioni di umidità e spruzzi a cui è esposto il motore nella linea di lavaggio, fino a che punto è sufficiente la carcassa standard IP55 e l’effetto della durata di funzionamento sulla scelta.

Dove lavorano i motori nella linea di lavaggio?

Ogni macchina sottopone il motore a un carico diverso e a un diverso contatto con l’acqua. Prima di iniziare la scelta occorre distinguere su quale macchina si trova il motore e quanto è vicino all’acqua.

• Lavatrice a frizione: un rotore ad alta velocità pulisce il materiale strofinandolo in acqua. Il motore si trova di solito a un’estremità della macchina, collegato a cinghia o a giunto; in questo punto si osservano più spesso spruzzi d’acqua e perdite provenienti dal lato rotore.
• Vasca di flottazione e coclee: sono motori di piccola potenza che lavorano a bassa velocità tramite riduttore. Sono montati sul bordo della vasca, vicino al livello dell’acqua.
• Essiccatore centrifugo: elimina l’acqua dal materiale bagnato facendolo ruotare ad alta velocità. All’avviamento l’inerzia del rotore è notevole; attorno al motore ci sono aria umida e gocce d’acqua.
• Pompe: trasportano l’acqua di lavaggio e l’acqua sporca. Il motore è subito accanto al corpo pompa; le perdite dal premistoppa o dalla tenuta meccanica possono gocciolare sul motore.
• Agitatore della vasca di lavaggio a caldo: il motore è spesso sopra la vasca, in posizione verticale; il vapore caldo sale verso il motore.

Quanto protegge l’IP55 e dove non basta?

Tutti i modelli trifase HEM Motor in vendita hanno grado di protezione IP55. Le due cifre di questa classe indicano cose diverse:

• Prima cifra (5): protetto contro la polvere. L’ingresso di polvere non è impedito del tutto, ma non può entrare una quantità tale da compromettere il funzionamento del motore.
• Seconda cifra (5): protetto contro getti d’acqua a bassa pressione provenienti da qualsiasi direzione. Spruzzi, perdite che gocciolano e acqua a bassa pressione da tubo rientrano in questa definizione.

Questa protezione è sufficiente per molte posizioni della linea di lavaggio. Esistono però condizioni non coperte dall’IP55, che vanno distinte con onestà:

• Lavaggio ad alta pressione: la pulizia della linea con idropulitrice e il getto diretto sul motore sono fuori dalla definizione IP55. L’acqua può penetrare forzando tenute e guarnizioni.
• Immersione o permanenza sott’acqua: in caso di tracimazione della vasca o di allagamento della fossa in cui si trova il motore, il motore IP55 non è protetto. Il motore con carcassa standard non si usa in applicazioni sommerse.
• Funzionamento sotto flusso d’acqua continuo: la permanenza del motore all’interno di una cortina d’acqua continua è diversa da una prova con getto di breve durata.
• Agenti chimici e vapore caldo: il vapore dell’acqua di lavaggio calda con soda caustica o detergenti può deteriorare nel tempo la vernice della carcassa e le guarnizioni.

Se la posizione del motore comporta una di queste condizioni, indichi chiaramente nell’ordine la necessità di una protezione superiore. Con quale modello e a quali condizioni sia possibile soddisfarla viene valutato a parte in fase di offerta; una classe di protezione diversa da IP55 non va data per scontata senza conferma.

Accorgimenti di montaggio che riducono gli spruzzi

Spesso il problema non sta tanto nel grado di protezione del motore quanto in dove e come è montato. Le misure seguenti prolungano la vita del motore IP55 nella linea di lavaggio:

• Porti il motore sopra il livello dell’acqua: sollevi i motori delle coclee sul bordo vasca con un basamento o una mensola, nell’eventualità di tracimazioni.
• Usi un riparo: un semplice riparo in lamiera che intercetti gli spruzzi dal lato rotore è molto efficace, purché non ostruisca il flusso d’aria del motore. Il fronte del copriventola deve restare libero.
• Orienti correttamente la morsettiera: gli ingressi cavi devono essere rivolti verso il basso e il cavo deve entrare nel motore con un’ansa di gocciolamento; così l’acqua che scorre lungo il cavo non raggiunge la scatola.
• Tenga sotto controllo le perdite dalle tenute: se l’acqua che gocciola dal premistoppa della pompa o dalla tenuta della macchina è diretta verso l’ingresso dell’albero del motore, elimini prima la perdita.
• Dia istruzioni per il lavaggio: comunichi per iscritto alla squadra di manutenzione che durante la pulizia della linea non si devono dirigere getti in pressione sui motori.

Condensa

In una linea che si ferma di notte e lavora di giorno, quando il motore si raffredda l’aria umida al suo interno può condensare. Dopo soste prolungate è buona abitudine far misurare la resistenza di isolamento prima del primo avviamento. Se ha esigenze particolari per posizioni ad alto rischio di condensa, le indichi nell’ordine; la fattibilità viene confermata in fase di offerta.

Durata di funzionamento e tipo di carico

Le linee di lavaggio lavorano per lo più a turni o senza interruzioni. Per il motore ciò significa servizio continuo (S1): il motore lavora a lungo vicino al carico nominale e si raffredda solo con la propria ventola. In questo caso occorre prestare attenzione a:

• Margine di carico: il funzionamento continuo oltre la corrente di targa aumenta la temperatura dell’avvolgimento e ne accorcia la vita. Al primo avviamento va misurata la corrente sotto carico e confrontata con il valore di targa.
• Raffreddamento: fibre di plastica e sporco accumulati sulle alette della carcassa compromettono lo smaltimento del calore. La pulizia regolare è importante quanto il margine di carico.
• Avviamento: la lavatrice a frizione e l’essiccatore centrifugo, a causa dei rotori pesanti, possono avere avviamenti lunghi. Se la macchina si è fermata carica, l’avviamento diventa ancora più difficile; scelga il metodo di avviamento in base a questa informazione.
• Regolazione della velocità: su coclee e nastri di alimentazione si può usare un azionamento elettronico. Le nostre serie trifase sono adatte alla regolazione di velocità con inverter; in caso di funzionamento prolungato a bassa velocità con piena coppia può servire una ventilazione esterna, se il cavo tra azionamento e motore è lungo si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale; queste condizioni vanno indicate nell’ordine.

Modelli in ghisa di esempio per linee di lavaggio

La carcassa in ghisa è spesso preferita nelle linee di lavaggio per la sua rigidità in ambienti umidi e soggetti a vibrazioni. I modelli seguenti sono esempi per diverse funzioni della linea; la potenza richiesta dalla Sua macchina dipende dai valori del costruttore e dalla capacità.

Tutti i modelli hanno grado di protezione IP55, classe di isolamento F e 50 Hz. Il 90L-4 con targa 230/400 V si collega a stella sulla rete a 400 V; i modelli con targa 400/690 V si collegano a triangolo sulla rete a 400 V. Il numero di poli va mantenuto uguale a quello del motore presente sulla macchina. Altre informazioni sul settore plastico sono nella pagina motori per il settore della lavorazione di plastica e gomma; per il lato pompe può consultare anche la pagina motori elettrici per pompe.

Esempio ipotetico: guasti ricorrenti del motore della lavatrice a frizione

Questo scenario è un esempio illustrativo e non un caso reale di un cliente. Supponiamo che il motore da 11 kW a 4 poli della lavatrice a frizione di una linea di lavaggio PET si guasti a brevi intervalli.

• Analisi: il motore si trova subito sotto la tenuta del rotore; l’acqua che fuoriesce dalla tenuta scorre sulla carcassa verso la morsettiera. Gli ingressi cavi sono rivolti verso l’alto. La linea viene lavata ogni sera con acqua in pressione.
• Valutazione: la causa principale del problema sono il flusso d’acqua continuo e il getto in pressione, che non rientrano nella definizione IP55. Un nuovo motore nella stessa posizione subirebbe la stessa sorte.
• Intervento: si rinnova la tenuta, si aggiunge sopra il motore un riparo che non copra il copriventola, si orienta la morsettiera con gli ingressi cavi verso il basso e si comunica alla squadra di manutenzione di non dirigere getti sui motori.
• Motore: modello 160M-4 in ghisa di pari potenza e numero di poli; se il codice della grandezza coincide con quello del vecchio, basamento e trasmissione a cinghia restano invariati.
• Rischio residuo: se anche dopo questi interventi resta una posizione in cui il motore è esposto in continuo all’acqua, la necessità di una protezione superiore va indicata nell’ordine e viene valutata in fase di offerta.

Informazioni da comunicare nell’ordine

• Macchina su cui si trova il motore e sua funzione nella linea
• Foto della targhetta del vecchio motore: potenza, velocità nominale, tensione, codice grandezza
• Forma costruttiva (con piedi, con flangia, verticale) e tipo di collegamento (cinghia, giunto, riduttore)
• Contatto con l’acqua: spruzzi, gocciolamento, lavaggio in pressione, rischio di tracimazione; acqua calda o vapori chimici
• Durata di funzionamento giornaliera, numero di avviamenti, metodo di avviamento e tensione di rete

Consulti i modelli adatti e i prezzi aggiornati nella pagina acquista motori elettrici. Per chiedere il modello adatto in base ai dati di targa del motore della Sua linea può usare la pagina di invio della targhetta e comunicarci le Sue esigenze di protezione tramite la nostra pagina contatti.