Prefazione
Questo lavoro ha l'obiettivo di definire un software di simulazione del comportamento di impianti di essiccazione della carta tissue in grado di fornire in uscita i valori relativi alle performance di asciugamento e ai consumi dell'impianto una volta assegnate le condizioni operative della macchina. Questa tesi si propone quindi di effettuare uno studio teorico preliminare sul processo di asciugamento della carta e un'analisi dettagliata dei componenti principali che costituiscono l'impianto di alimentazione delle cappe. In questo modo è possibile risalire a tutte le equazioni fondamentali che regolano i trasferimenti di massa e di energia e di procedere all'implementazione di un programma di calcolo in ambiente matlab in grado di simulare il processo di essiccazione. L'applicazione pratica di un software di questo tipo permette di individuare i parametri operativi che influiscono maggiormente sull'asciugamento della carta e la loro definizione ottimale una volta fissate le proprietà desiderate del foglio all'arrotolatore.
La tesi nel suo complesso è costituita da sei capitoli e da alcune appendici secondo lo schema seguente:
• Capitolo 1: La produzione di carta tissue
• Capitolo 2: La specifica tecnica
• Capitolo 3: Processo di essiccazione della carta tissue
• Capitolo 4: Analisi dei componenti dell'impianto di alimentazione delle cappe
• Capitolo 5: Impianto monosystem M-V vapore/olio
• Capitolo 6: Conclusioni
• Appendici
Nel capitolo corrispondente alla produzione di carta tissue è descritta brevemente e rappresentata la macchina continua in grado di generare il foglio di carta. Tali cenni sono utili per comprendere la modalità di produzione della carta ed il complicato percorso che essa deve subire al fine di raggiungere le caratteristiche desiderate. Il capitolo relativo alla specifica tecnica contiene tutte le indicazioni necessarie per affrontare lo studio del fenomeno fisico che interessa la carta durante il processo di asciugamento. In esso sono indicati i dati di input e di output del software da definire, la sua modalità di utilizzo e la
procedura di validazione. Inoltre sono indicati i vari tipi di impianto a monte delle cappe che sono generalmente utilizzati nell'industria cartaria. Il capitolo relativo al processo di essiccazione della carta tissue contiene lo studio teorico e le equazioni fondamentali che regolano il fenomeno di asciugamento del foglio di carta. L'analisi dei componenti dell'impianto di alimentazione delle cappe permette invece di definire le relazioni fondamentali che regolano i processi fisici subiti dai flussi di aria all'interno degli scambiatori di calore, dei ventilatori e delle batterie di riscaldamento. Nel capitolo 5 sono uniti i risultati teorici ricavati nei capitoli precedenti per definire un software in grado di simulare il comportamento dell'impianto monosystem M-V vapore/olio. In tale capitolo sono anche riportati i risultati ottenuti dal programma in un esempio di simulazione del processo di asciugamento ed è mostrato come le performance di essiccazione sono fortemente dipendenti dai parametri operativi. Infine, nel capitolo dedicato alle conclusioni si riassumono e si commentano criticamente i risultati ottenuti dal software e si delineano possibili sviluppi futuri.
