Autoclave

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Il termine autoclave, parola moderna costituita dalle parole di origine greca auto e clave (chiusura), indica in senso stretto un tipo di chiusura ermetica in cui la differenza di pressione positiva tra l'interno e l'esterno del recipiente agevola la tenuta. Il sistema cioè si chiude da solo.

Il termine si usa in senso esteso per indicare i contenitori e gli apparecchi che utilizzano questo sistema di chiusura, come per esempio i grandi contenitori industriali per la fermentazione del mosto e i forni per la sterilizzazione usati in ambito ospedaliero e nell'industria alimentare.

Comunemente con autoclave si intendono gli impianti per incrementare la pressione dell'acqua potabile rispetto alla rete di distribuzione (anche se in tali apparati la chiusura autoclave non è più utilizzata).

Indice

1 Chiusura autoclave
2 Autoclave per l'acqua potabile
- 2.1 Struttura e funzionamento
3 Voci correlate
4 Altri progetti

[modifica] Chiusura autoclave

Autoclave per sterilizzazione (nome in uso comune anche se la chiusura non è in realtà di tipo autoclave

Una chiusura autoclave è costituita da una piastra o portello che si appoggia all'apertura dal lato interno del contenitore con l'interposizione di una guarnizione. Inizialmente il portello è tenuto in sede per mezzo di molle o viti con limitata pressione. Quando all'interno del recipiente si sviluppa una pressione, il portello viene premuto contro la sede con una forza pari alla pressione moltiplicata per la superficie dell'apertura. Se in una chiusura comune con portello esterno la pressione tende ad aprire il pannello e quindi ridurre la tenuta, nell'autoclave l'effetto della pressione è di aumentare invece la tenuta.

Per questo motivo il sistema è usato nei contenitori destinati a contenere liquidi a pressione elevata, come tini di fermentazione, forni per sterilizzazione, scaldaacqua, ecc. I portelli dei sommergibili e sottomarini sono installati sulla parte esterna dello scafo in modo che per effetto della pressione dell'acqua, superiore a quella interna, agiscano come autoclavi.

[modifica] Autoclave per l'acqua potabile

L'acqua potabile viene consegnata all'utente ad una pressione variabile dipendente dal punto di consegna e dal periodo della giornata in base all'andamento del consumo, che produce perdite di carico nelle tubazioni.

Solitamente la pressione è nell'ordine di alcuni bar, e poiché un bar, ovvero 1Kg/cm² equivale alla pressione esercitata da una colonna d'acqua alta poco più di 10 metri, la sola pressione di rete consente all'acqua di raggiungere un'altezza di alcune decine di metri. Anche in un palazzo di altezza minore, gli ultimi potrebbero ricevere una pressione insufficiente per il corretto funzionamento di alcuni apparecchi ed un flusso d'acqua limitato e instabile.

Per ovviare a questi inconvenienti si utilizzano impianti in grado di incrementare la pressione dell'acqua. Questi impianti sono comunemente definiti autoclave, poiché i serbatoi di accumulo possono avere un portello di ispezione e pulizia di tipo a tenuta autoclave.

[modifica] Struttura e funzionamento

Una pompa con serbatoio pneumatico (rotto)

Un generico impianto è costituito da:

un serbatoio di accumulo per immagazzinare un certo quantitativo d'acqua in arrivo dalla rete (non sempre presente),
una pompa elettrica, solitamente di tipo centrifugo, con portata e prevalenza adeguate,
un contenitore a pressione in cui è presente una camera d'aria, chiamato anche polmone,
un pressostato, cioè un interruttore in grado di accendere la pompa in funzione della pressione dell'acqua.

L'acqua ricevuta dall'acquedotto viene spinta nel polmone con una pressione maggiore di quella di rete per azione della pompa. In questo contenitore è presente una camera d'aria che per effetto della pressione si comprime, agendo come una molla, in modo che allo spegnimento della pompa l'acqua venga mantenuta in pressione. Un pressostato avvia la pompa quando la pressione è inferiore ad un limite minimo e la spegne al raggiungimento del valore massimo prefissato.

La presenza dell'aria nel contenitore è necessaria perché, dal momento in cui la pompa si arresta un piccolo prelevamento di liquido provocherebbe una rapida caduta di pressione nell'impianto privato. Il serbatoio pneumatico agisce quindi come un accumulatore e consente alla pompa di dilatare il periodo di funzionamento su un periodo di tempo maggiore, evitandone un continuo susseguirsi di accensioni e spegnimenti causa di usura e pericolosi colpi d'ariete.

La bolla d'aria può trovarsi a diretto contatto con l'acqua oppure i due fluidi possono essere separati da una membrana elastica. Nel primo caso l'aria tende a solubilizzarsi nell'acqua, e per questo è necessario ripristinarne periodicamente il volume per mezzo di un compressore. La seconda soluzione previene il problema della perdita di aria ma limita la dimensione dell'impianto e ne riduce l'affidabilità in quanto soggetta a rottura.

Altri elementi possono aggiungersi per completare l'impianto. Negli impianti condominiali è spesso presente un interruttore orario che provvede a spegnere l'impianto nelle ore notturne per evitare rumori molesti. L'assenza dell'autoclave non è sentita anche perché di notte l'utilizzo dell'acqua è limitato, quindi le perdite di carico nell'acquedotto pubblico sono limitate e la pressione di consegna è maggiore che di giorno.

Le normative prevedono che l'acqua giunga all'utilizzatore per effetto della sola pressione di rete e non è consentito aspirarla dall'acquedotto. Per evitare questa eventualità si possono utilizzare contenitori di arrivo a pelo libero, ovvero a pressione ambiente, mantenuti a livello con un galleggiante e da cui l'autoclave aspira l'acqua. In assenza del serbatoio di ingresso può essere presente un pressostato che spenga l'impianto qualora la pressione di rete scenda sotto un limite prefissato.