Nove volte su dieci, un mulino a pellet che ha “perso capacità” non ha perso nulla. È la filiera, o il mangime, o l'operatore che ha fatto funzionare il mulino con un gioco che andava bene a marzo e a luglio non va più bene. Di solito la macchina è l'ultima cosa da incolpare e la prima a essere incolpata.
Questi sono i cinque guasti per cui veniamo chiamati più spesso, nell'ordine in cui si presentano su una linea nuova. Ognuno ha una firma che si può sentire, vedere o annusare prima di prendere in mano una chiave inglese.
1. La filiera si intasa e il materiale si spalma invece di essere estruso
Cosa si nota: la produzione cala nel corso del turno, i pellet escono caldi e lucidi ma morbidi, l'amperometro sale e alla fine il materiale smette di passare e inizia a incollarsi sulla superficie della filiera.
Quasi sempre la causa è l'umidità. Con un mangime al di sopra della finestra operativa, la filiera non riesce a generare sufficiente calore da attrito per plasticizzare la lignina; invece l'acqua si trasforma in vapore all'imbocco del foro e il pellet si espande all'uscita. Al di sotto della finestra, il materiale è troppo secco per legare e la filiera si surriscalda senza lubrificazione. La pelletizzazione del legno richiede circa il 10–15% di umidità alla filiera (Biomass Connect) e il limite superiore di questo intervallo non equivale a quello inferiore.
La seconda causa è la condizione della filiera. Una filiera rimasta inattiva per un mese con materiale nei fori avrà le cavità corrose. La terza è la granulometria del mangime: un lotto improvviso di trucioli grossolani che il mulino a martelli non ha ridotto si inarcheterà nell'alimentatore e affamerà la filiera a intermittenza, cosa che viene interpretata come intasamento.
Cosa fare prima di smontare la filiera: prelevare tre campioni di umidità nel corso del turno, controllare l'alimentatore per verificare la presenza di archetti e osservare l'andamento dell'amperometro. Se l'umidità è nell'intervallo e gli ampere continuano a salire, far passare un piccolo lotto di materiale oleoso per lucidare la superficie della filiera. Se la produzione si riprende e poi cala di nuovo nel giro di ore, la filiera è usurata oltre la tolleranza e va sostituita, non lucidata.
Se la vostra linea è dotata di un condizionatore, usatelo deliberatamente. Un breve tempo di ritenzione con un po' di umidità aggiunta stabilizza il mangime in ingresso alla filiera e attenua le oscillazioni che un essiccatore lascia dietro di sé. Spesso gli operatori fanno funzionare il condizionatore in bypass perché era in bypass il giorno in cui sono stati formati, e poi passano l'anno successivo a combattere con una filiera che si intasa ogni pomeriggio.
2. I cuscinetti dei rulli si guastano molto prima della filiera
Cosa si nota: un rumore sordo che la settimana scorsa non c'era, grasso che trasuda oltre la tenuta, un rullo che si scalda sensibilmente più degli altri o metallo nel campione di grasso.
I rulli vivono nell'ambiente peggiore possibile: caldo, abrasivo, sotto forte carico radiale e sigillati contro una polvere più fine di quanto la maggior parte delle tenute sia progettata per sopportare. Tre cose ne accorciano la vita più di ogni altra. L'ingrassaggio eccessivo, che fa saltare la tenuta e lascia entrare la polvere. L'ingrassaggio insufficiente, che cuoce il cuscinetto. E il funzionamento con un gioco del rullo allentato, che fa rimbalzare il rullo e martella la pista.
Sostituite i rulli come set, non uno alla volta. Un rullo nuovo accanto a due usurati sopporterà più della sua parte di carico e si guasterà presto, e nel giro di settimane vi ritroverete di nuovo dentro la macchina.
Il controllo che si ripaga da solo: a ogni turno, toccate ogni alloggiamento dei rulli con una mano guantata o un termometro a contatto e annotate il valore. Un rullo che è 10 °C più caldo dei suoi vicini vi sta dicendo qualcosa. Coglierete il guasto prima che si saldi sull'albero.
3. La filiera si usura in modo non uniforme e la produzione cala su un lato
Cosa si nota: la superficie della filiera mostra una mezzaluna di pista lucida e usurata su un lato e una superficie intatta sull'altro. I pellet da quel lato sono più corti o più morbidi. Gli ampere sono normali ma il tonnellaggio è in calo.
L'usura non uniforme significa che il mangime non si distribuisce in modo uniforme attorno alla filiera. In un mulino a filiera anulare orizzontale, il materiale entra in un punto e deve essere lanciato lungo l'intera circonferenza dai rulli; se l'alimentatore è fuori centro, o la piastra distributrice è usurata, o la portata del mangime è troppo bassa perché il mulino lo distribuisca correttamente, un solo settore fa tutto il lavoro.
In un mulino a filiera anulare verticale il mangime cade per gravità su tutta la superficie della filiera, ed è per questo che i mulini verticali si usurano in modo più uniforme con polvere di legno leggera e fibrosa. Non ne sono immuni, però: un distributore usurato o una macchina non in piano continueranno a sbilanciare il carico.
Sistemate l'alimentazione prima di incolpare la filiera. Controllate il distributore, lavorate con una portata di mangime che mantenga coperta la superficie della filiera e verificate che la macchina sia in piano. Poi ruotate o sostituite la filiera. Una filiera usurata a forma di mezzaluna non si può recuperare girandola — i fori sono svasati e la svasatura funziona solo in una direzione.
4. I fini aumentano e la durabilità crolla
Cosa si nota: più polvere nello scarico del raffreddatore, più materiale che ritorna dal setaccio, sacchi che sembrano mezzi vuoti sul fondo e clienti che si lamentano dei pellet rotti.
La durabilità è una catena, e l'anello più debole la decide. L'umidità alla filiera, il rapporto di compressione della filiera, il tempo di raffreddamento, l'altezza di caduta nel sacco e quanto a lungo i pellet sono rimasti in un silo prima del confezionamento influenzano tutti il valore. ENplus A1 richiede una durabilità meccanica del 98,0% e limita i fini all'1,0%, o allo 0,5% per il prodotto insaccato (ENplus). Programmi dei produttori gestiti da associazioni come la Associazione canadese dei pellet di legno verificano le stesse proprietà e pubblicano come lo fanno, il che è utile se si vuole un secondo parere su un risultato di laboratorio. Una volta che si inseguono queste soglie, i piccoli errori di processo diventano visibili.
I colpevoli abituali, nell'ordine in cui li riscontriamo: pellet che escono dal raffreddatore ancora caldi e quindi sudano nel sacco; un setaccio con la rete strappata che lascia passare i fini nel prodotto finito; e una filiera levigata da una lunga serie di materiale secco, per cui i pellet non ricevono mai la pressione superficiale necessaria. Il nostro articolo precedente su perché i pellet di legno si sbriciolano approfondisce la chimica, ma si parta dalla temperatura e dai setacci.
5. Il motore principale scatta sotto carico
Cosa si nota: il mulino funziona bene a bassa alimentazione e fa scattare la protezione di sovraccarico appena si spinge verso la portata nominale. Il ripristino funziona, poi scatta di nuovo allo stesso punto.
Cinque cause, eliminabili in questo ordine. Alimentazione troppo umida, per cui la filiera fa il lavoro di lubrificazione con l'acqua anziché con l'attrito. Alimentazione troppo grossolana, per cui il mulino macina invece di estrudere. Gioco della filiera troppo stretto, per cui i rulli precaricano la filiera. Una filiera con rapporto di compressione errato per il materiale, il che è frequente quando un impianto cambia materia prima senza cambiare la filiera. E infine un vero problema elettrico: un contattore difettoso, un morsetto allentato o un'alimentazione che non riesce a sostenere la corrente di avviamento.
Non risolvere gli scatti aumentando la soglia di sovraccarico. Così si trasforma un evento di protezione elettrica in un guasto meccanico, e i riduttori costano più dei contattori.
| Guasto | Segnale | Primo controllo | Soluzione definitiva |
|---|---|---|---|
| Intasamento della filiera | Gli ampere salgono, pellet lucidi e morbidi, produzione in calo | Umidità dell'alimentazione durante il turno | Controllo dell'essiccatore, sostituzione della filiera, calibrazione dell'alimentatore |
| Guasto del cuscinetto del rullo | Rombo, alloggiamento caldo, perdita di grasso | Temperatura di ciascun alloggiamento dei rulli | Cuscinetti sigillati, volume di grasso corretto, sostituzione del set di rulli |
| Usura irregolare della filiera | Schema di usura a mezzaluna, bassa resa a ampere normali | Distributore e diffusione dell'alimentazione | Riparazione del distributore, portata minima di alimentazione più alta, cambio della filiera |
| Fini e bassa durabilità | Polvere nel raffreddatore, ricircoli dal setaccio | Temperatura dei pellet all'insacco | Tempo di raffreddamento, integrità del setaccio, stato della superficie della filiera |
| Scatto del motore | Lotti con lo stesso carico ogni volta | Umidità, granulometria, gioco dei rulli | Condizionamento della farina, rapporto di compressione della filiera, ispezione elettrica |
Diagnosticare nell'ordine corretto
La maggior parte delle diagnosi errate nasce dal partire dalla macchina. Procedi a ritroso: tutto ciò che sta a monte della filiera determina quello che la filiera deve fare.
Prima il materiale. Umidità, specie, granulometria, contaminazione. Due ore con un igrometro e un setaccio spiegano più guasti di una settimana con una chiave inglese.
Secondo il sistema di alimentazione. L'alimentatore eroga un flusso costante e uniforme? Il distributore è usurato? Il condizionatore aggiunge ciò che dovrebbe?
Terzo filiera e rulli. Schema di usura, gioco, stato dei fori, temperature dei rulli.
Infine trasmissione ed elettrica. Corrente del motore, contattori, olio del riduttore, allineamento dell'accoppiamento.
Se gestisci una linea che non ha mai raggiunto la produzione nominale, il guasto probabilmente non è affatto in questo elenco. È nella specifica: il mulino è stato dimensionato per un materiale diverso o un'umidità diversa. Il nostro articolo su cinque modi per aumentare la produzione del pellettizzatore tratta questo caso.
| Cosa si osserva | Stato della filiera | Stato dei rulli | Azione |
|---|---|---|---|
| Produzione costante, amperaggio in lento aumento nel corso delle settimane | Fori lucidati, alesaggio usurato oltre misura | Normale | Pianificare una sostituzione della filiera; verificare il rapporto di compressione |
| Produzione in forte calo, picco di amperaggio | Materiale incrostato all'imbocco dei fori | Possibile appiattimento | Pulire la filiera, verificare l'umidità dell'alimentazione, ispezionare i rulli |
| Pellet teneri, molti fini | Superficie smaltata e liscia | Superficie del rullo lucidata | Sostituire filiera e rulli come set |
| Vibrazioni e rombo | Usura irregolare a mezzaluna | Un cuscinetto rumoroso | Arrestare il mulino; ispezionare cuscinetto e albero |
| Pellet con crepe lungo la lunghezza | Cono usurato, foro svasato | Normale | Filiera a fine vita; sostituire |
Cosa scrivere nel registro di manutenzione
Gli impianti che funzionano per un decennio senza intoppi non sono quelli con le macchine migliori. Sono quelli in cui qualcuno annota le cose. Una pagina per turno, cinque colonne, e individuerai una tendenza all'usura due settimane prima che diventi un fermo.
| Colonna | Perché merita il suo spazio |
|---|---|
| Tonnellate prodotte e ore di funzionamento | Ti dà le tonnellate all'ora, l'unica misura onesta della salute della macchina |
| Lettura del contatore kWh | Si trasforma in kWh per tonnellata, che aumenta prima che la produzione cali visibilmente |
| Umidità dell'alimentazione (tre campioni) | Spiega gran parte della variabilità che altrimenti attribuiresti al mulino |
| Temperature dell'alloggiamento dei rulli | Coglie precocemente il guasto del cuscinetto, quando è ancora un cuscinetto e non un albero |
| Ore della filiera e tonnellaggio dalla sostituzione | Costruisce la tua curva di usura sul tuo materiale, meglio di qualsiasi stima del fornitore |
La colonna kWh è quella che più impianti trascurano e quella che rende di più. L'energia per tonnellata è il primo segnale visibile di una filiera che sta perdendo efficienza, perché inizia a salire mentre il tonnellaggio sembra ancora normale. La ricerca sulle presse per pellet ha misurato consumi energetici specifici tra 75 e 275 kWh per tonnellata a seconda dell'umidità della materia prima e della velocità della pressa (US DOE OSTI), quindi il valore assoluto dice meno della tendenza sulla tua macchina. Una linea che si è discostata ben oltre il proprio riferimento chiede attenzione molto prima che i pellet appaiano sbagliati.
Due abitudini rendono il registro utile. Scrivi il totale del tonnellaggio della filiera sulla filiera stessa con un pennarello, così nessuno deve indovinare. E rivedi il foglio settimanalmente con l'operatore che lo compila, perché chi gestisce il mulino di solito sa cosa è cambiato prima che lo dicano i numeri.
La maggior parte dei guasti sopra è evitabile con una filiera adatta al materiale, un mulino a martelli che eroga effettivamente la granulometria che lo stampo si aspetta, e un operatore a cui è stato insegnato come suona il funzionamento normale. Se una linea continua a guastarsi nello stesso punto, la soluzione è di solito un pezzo di ricambio e un'ora di formazione, non una nuova macchina.