Calcolo forza agitatore - potenza per un agitatore

[andreabon]

Ciao a tutti,

ho un agitatore per barbottina (specie di fango per ceramica), un'azienda italiana ha inviato l'accoppiamento motore riduttore sottodimensionato, cioe´se supero i 35hz di frequenza l'assorbimento di corrente va oltre il nominale.

Per definire che tipo di motore usare come si fa´!!

l'agitatore ha tre pale da 1metro per 25cm, la densita´ del materiale e' 1,85 (non so cosa).

Il motore usato un 4 poli con 1750rpm la rivoluzione massima delle pale dovrebbe essere di 70rpm.

Altro.....

[Mario Maggi]

Caro Andreabon,

non si puo' calcolare la potenza avendo solo questi dati.

Servirebbero coeficienti riguardanti la forma delle pale, l'effetto centrifugo, coefficienti di adesivita' del materiale, effetto di rimescolamento dovuto alla posizione delle pale rispetto al contenitore, ecc. Dati difficili da ottenere.

Cerchiamo una soluzione "della serva". Premetto che se intervengono fenomeni - tipo cavitazione - la valutazione potrebbe non essere attendibile.

Immagino che la frequenza nominale sull'inverter sia impostata giustamente a 60 Hz e non a 50 Hz. Come si comporta la corrente verso il motore (misurata con lo strumento integrato, se c'e', oppure con un trueRMS ?

A 5 Hz? A 10 Hz? a 20 Hz? a 30 Hz ? a 35 Hz?

Come spesso accade, non so se parli di un motore da 0,25 kW o da 11 kW.

Fammi sapere (e per tutti, mettete piu' dati se volete una risposta seria).

Ciao

[andreabon]

Ciao Mario,

mi immaginavo una risposta cosi´, chiaro che ci sono parecchie costanti ma considerando velocita´densita´e dimensione pale dovrebbe gia´uscire un valore.

Scusa se non ti ho messo la grandezza del motore ma scrivo da un ufficio, l'impianto sta un po´distante e ho altri 4 inpianti da avviare e controllare, parlando inglese spagnolo e italiano, molta confusione!!

Comunque:

5hz - 35,2A

10hz - 23,8A

15hz - 21,3A

20hz - 21,5A

25hz - 24A

30hz - 28A

35hz - 32A

40hz - 33A

45hz - 38A

La corrente si muove un po´a tutte le frequenze, probabile non corretto allineamento asse delle pale.

Il motore 4 poli 1765rpm, 43A 24Kw

Saluti

Andrea

[Pietro Buttiglione]

ma prima dici che a 35 Hz vai oltre la nominale..

poi scrivi che a 35 Hz assorbe (il motore, immagino..)

32 A e la nominale del motore dici che e' 45 A...

che fai .. concilii??

L'andamento delgli assorbimenti dice che siamo in regime NON laminare

(bernouilli non vale..).

A mio avviso a 50 Hz con un 50A dovresti farcela..

ciao

pietro

PS. val la pena di ricordare a tutti che l'inverter DEVE

avere una corrente nominale di uscita superiore a quella del motore...

[andreabon]

Salute a tutti,

il problema della variazione di assorbimento e' dovuta al fatto che sto´aggeggio e´uno scioglitore, cioe´buttano dentro dello scarto secco, quindi la densita´del materiale cambia di frequente.

Nel migliore dei casi, dopo piu´di un anno mettono il materiale di scarto tritato ed un poco per volta.

Per questo ieri gli assorbimenti erano un po' minori del normale.

Ma nessuno sa' la formula esatta per il calcolo della forza di un agitatore?

A presto

Andrea Mex.

[Mario Maggi]

Caro Andreabon,

non e' questione di saperla o no, non esiste una formula!

L'agitatore e' uno dei casi piu' complessi, dove intervengono tante variabili.

Le pale possono essere verticali, tonde, lisce, corrugate, inclinate a falce, ecc.

La consistenza del materiale deve essere definita con una unita' di misura, e gia' tu fatichi ad aver il dato (1,85 non so cosa).

Poi: irregolarita', sbilanciamenti, centraggi mal fatti, alineamenti non corretti. Ci potrebbero essere delle velocita' critiche, non e' detto che la potenza massima sia assorbita alla velocita' massima.

Hai verificato - vero ? - che la frequenza nominale dell'inverter sia impostata a 60 Hz e non a 50 Hz.

L'impostazione del problema va vista cosi':

a) o ci si adegua la motore e all'inverter esistente, curando di limitare la quantita' introdotta, o la velocita', per restare nei limiti

oppure

si pretende che qualunque carico a qualunque velocita' e con qualunque impasto non dia problemi. In questo caso si possono fare solo prove sperimentali per determinare la potenza. Ho capito che sei in fase di avviamento impianto, quindi non c'e' il tempo per sperimentare. Allora devi mettere un motore piu' grosso e un inverter piu' potente. Di quanto? Senti il costruttore dell'agitatore, che sa quali sono i limiti.

Ciao

Mario

[andreabon]

Salute, effettivamente sono in fase di avviamento, ormai da un anno

la ditta che forniva l'agitatore e´..........fallita!!

La densita e´espressa in kg/litri a fine scioglimento si aggira nel valore di 1,8.

Ma se le pale fossero piatte e rettangolari.....

Grazie comunque

Andrea Mex

[andreabon]

dimenticavo, le tarature dell'inverter sono ok 60hz 460V

[Mario Maggi]

Caro andreabon,

OK per la taratura a 60 Hz, quindi escludo un problema di sovracorrente dovuto a eccessiva tensione (motore a piena tenzione a 60 Hz con inverter che da la piena tensione a 50 Hz).

Riguardo al resto ....... non basta definire la forma delle pale e dare i peso specifico. Una cosa e' mescolare percloroetilene (con qual peso specifico, ma piu' fluido dell'acqua) e un conto qualcosa che "incolla" le pale!

Se vuoi, chiamami (clicca sui miei dati) nel pomeriggio o domani, scrivendo tutti ci vuole un sacco di tempo.

Ciao

Mario

[Lucky67]

Ciao a tutti,

siccome interessa anche a me l'argomento volevo chiedere a Mario o che ne sa qualcosa se,indipendentemente dalla quantità di parametri che ci sono, per progettare una cosa del genere esiste un filo conduttore dal punto di vista matematico che poi magari deve essere aggiustato sperimentalmente o con l'esperienza?

[Mario Maggi]

Caro Lucky67,

premetto che io sono un perito elettrotecnico. Certamente c'e' un filo conduttore. Certamente ci sono molte piu' variabili che nelle altre applicazioni. So che esistono programmi di simulazione dove si puo' fare di tutto, e calcolare quello che serve, ma vanno bene in fase di progettazione e non quando si e' gia' in fase di messa in servizio.

C'e' attrito di primo distacco? C'e' adesivita' elastica del materiale da mescolare? C'e' cambio di densita' durante il moto? Le pale sollevano il materiale o lo spostano o lo comprimono o solo due o tutte tre le azioni?

Il materiale e' omogeneo o ci sono parti a consistenza diversa? Le pale hanno un equivalente del "coefficiente idrodinamico", ma la parte vicina all'asse ha una velocita' relativa minore delle parti piu' esterne, quindi il coefficiente medio e' difficile da calcolare. Conosciamo questo coefficiente?

Le pale sono uguali o diverse tra di loro? Qual'e' il peso del materiale spostato in un giro? Qual'e' il coefficiente di attrito alla velocita' considerata? Qual'e' la velocita' critica in cui il materiale si ripresenta in posizione tale da opporre la massima resistenza all'avanzamento? Esiste uno o piu' fenomeni di cavitazione durante l'operazione? Il fissaggio del motoriduttore e' elastico e provoca pulsazioni nell'assorbimento e impuntamenti? Ci sarebbero altre domande .......

Direi: potenza = peso del materiale spostato in un giro x coefficiente idrodinamico x coefficiente di attrito x coefficiente di adesivita' x RPM : braccio medio della girante

Alla fine bisogna fare la verifica sperimentale.

Ciao

Mario

[taddeus]

mi associo alla comune voce che vuole piuttosto ardimentosa una stima a priori della resistenza al movimento di una palettatura immersa in un fluido.

Per ottenere delle stime affidabili le vie sono due

1) ripassare la teoria delle palettature (macchine a fluido) e i dati sperimentali della fisica tecnica

2) affidarsi ad un software di simulazione fluidodinamica

...in entrambi i casi e' pero' necessaria un idea abbastanza precisa delle peculiarita' fisiche del fluido e della geometria delle palette.

In bocca al lupo.

Stefano

[andreabon]

Innanzitutto grazie a tutti,

non pensavo che era un casino simile, tra l'altro o dato un'occhiata in giro e sono dei calcoli veramente assurdi.

Realmente non e´cosi´importante in quanto questo agitatore scioglitore a 37hz, cioe´il massimo consentito, gia´svolge il suo lavoro nel tempo previsto.

Il cliente, giustamente, diceva "ho un motore che non posso portare ai suoi giri nominali"

La soluzione finale e´che il cliente si tenga l'agitatore cosi' com'e' o compra un motore e un inverter da 30kW

Saluti

Andrea Mex

[Mario Maggi]

Caro Andreabon,

allora se la questione e' in questi termini c'e' un'altra soluzione piu' furba.

Lasciare lo stesso inverter, impostandolo con tensione nominale a 50 Hz.

Cambiare il motore, mettendo un motore a 50 Hz che abbia una corrente inferiore alla nominale dell'inverter.

Guadagni quasi il 20% di coppia dalla velocita' minima alla nominale.

Se invece di un motore a 4 poli riesci a piazzare meccanicamente un 6 poli,

l'aumento di coppia sara' circa +50% +20% = +80 %, un bel risultato!

Ciao

Mario

[Mario Maggi]

Cesco, vero!

coppia attuale x 1.2 x 1.5 = coppia attuale x 1.8 (se la matematica non e' un pignone)

Ciao

Mario

[Mario Maggi]

No, Cesco, e' che tu il calcolo l'hai fatto col computer, e hai incasinato veramente le cose.

Auguri !!!!!!!!!

Mario