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Tesi etd-01092019-134515


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
ROSELLINI, CRISTIANO
URN
etd-01092019-134515
Title
Studio e progettazione di una piastra calda a bassa inerzia termica e minima deformazione meccanica per la produzione del cartone ondulato
Struttura
INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Corso di studi
INGEGNERIA MECCANICA
Supervisors
relatore Prof. Beghini, Marco
relatore Prof. Di Marco, Paolo
tutor Ing. Ghilarducci, Nicola
Parole chiave
  • hotplate
  • corrugated paperboard
  • cartone ondulato
  • piastra calda
Data inizio appello
27/02/2019;
Consultabilità
Secretata d'ufficio
Data di rilascio
27/02/2089
Riassunto analitico
La macchina denominata piani caldi, dove avviene il processo di incollaggio ed asciugatura finale delcartone ondulato, oltre al sistema di trazione composto da due nastri trasportatori è equipaggiata con un sistema di pressione e con un sistema sottostante composto daalcune piastre calde riscaldate con vapore. L’obiettivo di questo lavoro è quello di studiare, progettare ed arrivare a definire una piastra calda che rispetti le seguenti specifiche preliminari di progetto: intercambiabilità ed interoperabilità con la piastra caldaattualmente in uso; bassa inerzia termica e minima deformazione meccanica durante i processi termostatici e termodinamici caratterizzanti il ciclo produttivo del cartone ondulato; possibilità di termoregolazione isocora con flusso di vapore in un regime di funzionamento che va da 1a 15 bar.
In questa tesi, dopo una breve descrizione della linea Fosber, si è delineato lo stato dell’arte delle piastre calde. In seguito dall’analisi FEM della piastra in ghisa attualmente in usosisono ricavati dati utili per la definizione delle condizioni al contorno della nuova piastra in acciaio. Con i dati così acquisiti, nel rispetto delle specifiche di progetto, si è disegnata con l’uso del CAD Solidworks la piastra definitiva.
Infine tramite simulazioni FEM si è validato il modello CAD precedentemente ottenutocon particolare attenzionealle deformazioni etensioni massimee alla durata del transitorio termico. Il risultato di questo lavoro è una piastra calda che rispetta le specifiche di progetto e che inoltre permette di lavorare in esercizio a pressioni minori, rispetto a quella attualmente in uso, con un conseguente risparmio energetico ed un incremento di sicurezza.

The machine called Express double facer, where the final bonding and drying process of corrugated paperboard takes place, in addition to the traction system composed of two conveyor belts is equipped with a pressure system and an underlying system composed of some hotplates heated with steam.
The purpose of this work is the study, design and define a hotplate that respects the following preliminary design specifications: interchangeability and interoperability with the hotplate currently in use; low thermal inertia and minimum mechanical deformation during the thermostatic and thermodynamic processes characterizing the production cycle of corrugated paperboard; possibility of isochronous thermoregulation with steam flow in an operating regime ranging from 0,5 to 15 bar.
In this thesis, after a brief description of the Fosber line, the state of the art of hotplates was outlined. Following the FEM analysis of the cast iron hotplate currently in use, useful data were obtained for defining the boundary conditions of the new steel hotplate. With the data thus acquired, in compliance with the project specifications, the definitive hotplate was designed with the use of CAD Solidworks.
Finally through FEM simulations the CAD model previously obtained was validated.
The result of this work is a hotplate that meets the design specifications and that also allows working in operation at lower pressures, compared to the one currently in use, with consequent energy savings.
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