I sili di stoccaggio

9.7.6.2.1. Descrizione sili di stoccaggio

Legenda:

Figura 70: Silo in lamiera ondulata

I due sili presenti nell’azienda Doni Silvano sono sili per cereali in lamiera ondulata come quello illustrato in figura 70. Sono prodotti, come accennato in precedenza, dalla ditta di Padova Mulmix e a livello costruttivo hanno le seguenti caratteristiche:

- CILINDRO SILO: il corpo del silo è composto da virole (lamiere di forma particolare) di dimensioni 2910x830 millimetri in lamiera d’acciaio strutturale con un elevato rivestimento di zinco che permette una più lunga resistenza agli agenti atmosferici. La dolce ondulazione delle virole facilita lo scorrimento dei prodotti insilati. A seconda poi del diametro ed altezza del silo vengono installati dei montanti verticali zincati a caldo di diverso spessore e sezione, che aderendo alle virole assicurano un irrigidimento rilevante alla struttura;

- TETTO: è costituito da elementi trapezoidali in lamiera zincata liscia con una speciale piega per la congiunzione (unione ad omega), al fine di rendere la struttura perfettamente ermetica ed autoportante. Per ovviare al frequente

1 2 3 4 5 6 7 8 Passerella ispezione Distributore-livellatore

Tre cavi sonda temperatura a 120° l’uno dall’altro Indicatore di livello

Scaletta

Porta ispezione Ventilatore Boccaporto tetto

fenomeno della condensa, il tetto è realizzato con inclinazione 25° e 30° e rialzato dal cilindro di circa 40 mm con speciali piastrine.

La struttura, studiata nei materiali e in ogni dettaglio, è perfettamente ermetica.

È possibile ispezionare il materiale stoccaggio mediante una porta d’ispezione prevista sul corpo, un boccaporto centrale sul tetto ed uno supplementare sullo spicchio inferiore. Delle scalette zincate permettono l’accesso alla porta, al tetto o alla passerella.

MODELLO 1290/14

diametro [m] altezza con tetto [m]

altezza senza tetto [m] capacità [ton]

12,97 17,50 11,50 1500

Figura 71: Parametri costruttivi sili

9.7.6.2.2. Il sistema di ventilazione

Al fine di ottenere le condizioni ottimali di conservazione dei cereali stoccati, nei sili vengono applicate apposite apparecchiature per ottenere una circolazione forzata di aria che ha come oggetto il raffreddamento e la conservazione del cereale.

Nel caso in esame si ha un sistema di ventilazione a piattaforma (figura 72) ovvero i condotti della ventilazione sono disposti lungo l’intera superficie di base del silo. Quest’ultimi non poggiano sulle fondamenta bensì presentano una base circonferenziale di altezza pari a 80 centimetri di cemento e la superficie è in lamiera forata sorretta da un’impalcatura.

La ventilazione ha come obiettivo il raffreddamento del cereale ed il suo mantenimento ad una temperatura non superiore ai 20 °C in modo d a conservarlo in ottimo stato evitando la formazione di insetti e di muffe aerobiche. Essa ha due effetti simultanei: il raffreddamento e l’essiccazione.

Viene realizzata per mezzo di una circolazione forzata di aria ambiente ed è resa possibile dal fatto che la massa di cereale non rappresenta un insieme compatto. Il coefficiente di porosità varia in base al tipo, alla qualità ed alla pulizia del prodotto. Occorrono pertanto potenze differenti per vincere le perdite di carico date dalla resistenza che la massa oppone al passaggio dell’aria.

La ventilazione su cereali con umidità compresa tra il 14% ed il 16% viene eseguita più o meno di frequente, in genere ogni qualvolta la temperatura esterna lo permetta, per prevenire o fronteggiare principi di surriscaldamento della massa.

La figura 73 mostra la circolazione naturale dell’aria sul cereale insilato senza la ventilazione forzata.

L’aria più fredda circonferenziale sale riscaldandosi ed umidificandosi verso la superficie creandovi una zona d’alta umidità con formazione di strati più o meno spessi di muffa.

Figura 73: Circolazione naturale dell’aria in un silo

Come descritto nei capitoli introduttivi di questo elaborato, relativi alla conservazione dei cereali, si parla di curve di equilibrio aria-cereale.

La figura 74 mostra la curva di equilibrio dell’umidità aria-mais con temperatura dell’aria di 15-20 e 35°C.

Quando la linea orizzontale dell’umidità del cereale incontra la verticale dell’umidità relativa dell’aria nella zona a destra della linea di demarcazione, il cereale assorbe umidità dell’aria, invece quando l’incontro avviene a sinistra il cereale cede l’umidità all’aria essiccandosi ulteriormente.

È quest’ultima condizione quella utile per la ventilazione dei cereali.

Un diagramma utile a chi gestisce lo stoccaggio, insieme a quelli delle curve di equilibrio, è quello di figura 75, in quanto consente di vedere, in funzione del tenore d’acqua del prodotto e della sua temperatura, la zona di sicurezza per un’ottima conservazione.

Figura 75: Diagramma di conservazione dei cereali

Nell’impianto esaminato viene attuata la ventilazione forzata mediante un ventilatore da 12 kW ovvero, appena la stagione lo permette (le temperature si abbassano) sfruttando le temperature più contenute della notte, il ventilatore confluisce l’aria all’interno del silo in modo da mantenere la temperatura desiderata.

Sono stati però riscontrati due problemi, il primo legato alla situazione meteorologica e il secondo legato alla temperatura di diffusione dei parassiti.

Infatti la ventilazione va bene qualora la stagione autunnale porti con sé temperature abbastanza gelide altrimenti non si può sfruttare il freddo della notte. In secondo luogo, come si può osservare nel diagramma di diffusione delle varie specie di parassiti in funzione della temperatura (figura 76), la temperatura ottimale di conservazione si aggira intorno ai 12-14°C, valori non ottenibili co n la semplice ventilazione.

Figura 76: Sviluppo dei principali insetti nei cereali in funzione della

Per tale ragione, per la prossima stagione di raccolta, si è previsto di inserire un impianto frigorifero in sostituzione al ventilatore, che permetta di immettere aria alla temperatura desiderata. Inoltre esso ha l’importante funzione di deumidificare l’aria, caratteristica fondamentale in quanto non si deve aumentare l’umidità del prodotto. La conservazione ottimale e indipendente dalle condizioni meteorologiche ha però un costo, infatti il sistema di refrigerazione ha un consumo energetico più elevato del ventilatore, mentre quest’ultimo ha una potenza di 12 kW, il frigorifero ne ha una di 52 kW.

Un accorgimento importante è il seguente: l’apparecchio per il raffreddamento, sia questo il frigorifero o il ventilatore, deve essere attivato quando il silo è alla massima capacità, altrimenti non sarebbe conveniente. In questo modo infatti si sfrutta completamente la vena d’aria fredda inserita. Qualora il silo non fosse pieno, l’aria prediligerebbe dei cunicoli preferenziali che si andrebbero a formare in seno al materiale e tra materiale e struttura del silo, non agendo in maniera totale.

9.7.6.2.3. I cavi sonda e il misuratore di temperatura

A differenza della torre di essiccazione, dove vengono controllate sia umidità che temperatura, nei sili viene monitorata solo la seconda variabile in quanto l’umidità è stata definita nel processo di essiccazione a monte.

Dato che ogni forma di deperimento dei cereali, sia per germogliamento che per attacco di insetti, si manifesta con un processo esotermico e quindi con sviluppo di calore, risulta evidente l’importanza di un controllo continuo delle variazioni della temperatura all’interno della massa del prodotto.

Per realizzare questa funzione occorre inserire nei sili opportune sonde lungo le quali si trova distribuito un adeguato numero di elementi termosensibili. Quest’ultimi sono costituiti da termoresistenze di nickel o platino con parametri e tolleranze secondo le norme DIN 43760 e DIN IEC 751, alle quali un generatore invia impulsi di corrente costante. Ai capi delle termoresistenze viene rilevata la caduta di tensione che viene trasmessa all’unità di misura che amplifica e visualizza il segnale. Questo metodo di misura rende la rilevazione indipendente dalla resistenza dei cavi di collegamento e quindi dalla loro lunghezza; è pertanto possibile eseguire tutte le taratura in laboratorio, senza necessità di dover ulteriormente intervenire ad impianto installato.

I sensori di misura (termoresistenze) sono posati ad intervalli regolari all’interno di funi flessibili rinforzate con armature in trefolo di acciaio, adatte per resistere alle sollecitazioni dovute al carico e scarico del prodotto. Le sonde vengono fissate alla sommità del silo e devono essere introdotte quando la cella è vuota. La distanza tra due sensori non deve superare i 4 metri.

Nell’azienda Doni Silvano ogni silo è provvisto di tre cavi sonda, disposti a 120° l’uno dall’altro e ognuno a sua volta formato da tre sonde poste a diverse altezze in modo da tenere monitorata la situazione in tutta la dimensione verticale dell’impianto di stoccaggio (nel rispetto della distanza massima pari a 4 metri). Questi cavi sonda sono collegati ad una centralina a selezione manuale di punto e cella, ed esattamente il modello Thermo DMS 7 della Mulmix, una centralina per misura e selezione manuale di massimo 7 sonde a 5 punti.

9.7.6.2.3. Indicatori di livello ad elica

Per il controllo e la regolazione del livello del materiale stoccato nei sili è previsto l’inserimento di un indicatore di livello ad elica. Il funzionamento del segnalatore di massimo livello è molto semplice: un motorino sincrono di 0,2 kW che ruota a bassa velocità aziona un’elica posta all’interno del serbatoio da controllare. In assenza di materiale il motorino è sotto tensione e l’elica ruota mentre la presenza di materiale intorno all’elica ne frena la rotazione provocando uno scambio dei contatti di comando e un secondo microinterruttore provoca poi il distacco della tensione di alimentazione del motorino. L’apertura o la chiusura del

circuito elettrico determina il comando di un segnale acustico o visivo, oppure il carico del silo, la fermata di trasportatori, coclee,ecc.

Figura 77: Schema allacciamento elettrico

Viene utilizzato questo apparecchio nel caso di materiale secco in quanto il materiale umido bloccherebbe il movimento dell’elica, si avrebbe un mal funzionamento e la necessità di una frequente manutenzione. Nel caso di prodotto umido si utilizza invece una membrana che subisce la pressione del prodotto stoccato.

9.7.6.3. Le apparecchiature complementari