Requisiti essenziali
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1. e prEN 15780 Ventilation for buildings Ductwork Cleanliness of ventilation systems Draft 2008 e VDI 6022 Hygiene requirements for ventilation and air conditioning systems and units e Linee Guida GMP Good Manufacturing Practises e HTM 03 01 Specialised ventilation for healthcare premises Heating and ventilation systems Part B Operational management and performance verification Consultation draft 2006 e EN 285 2006 A2 2009 Sterilizzazione Sterilizzatrici a vapore Grandi Sterilizzatrici Requisiti del Vapore Pulito La conoscenza del mondo del vapore in tutti i settori industriali porta a considerare per questo settore specifico alcune peculiarit come la qualit e le caratteristiche fisico chimiche di questo efficace fluido termovettore Introduciamo quindi seppur brevemente i principali concetti della generazione del vapore pulito ed il controllo della sua qualit riassumendoli come segue e l acqua di alimentazione deve essere libera il pi possibile da contaminanti specialmente da quelli specificati per il vapore pulito e il generatore deve essere progettato per prevenire il trasporto di goccioline d acqua e il generatore deve essere gestito in modo da prevenire la formazione di schiuma ed evitare l adescamento e si devono evitare transitori di portata ad elevata caratteristica incrementale e il sistema di distribuzione che porta il vapore dal generatore agli utilizzatori deve essere consi2. Analisi dei contaminanti La qualit di un campione di acqua non pu essere giudicata solamente da un ispezione visiva Per determinare se un campione di vapore rispetta i requisiti del vapore pulito necessario effettuare i test per tutti contaminanti di interesse laboratori che effettuano questi test devono essere autorizzati ed accreditati Analisi di laboratorio risultati delle analisi dei campioni di condensa di vapore devono essere conformi a quanto indicato nella relativa specifica di riferimento test da effettuare sono uguali a quelli previsti per acqua sterilizzata dalla Farmacopea Europea e devono essere fatti solamente da personale e laboratori preparati Www Sspiraxsarco com it Gestione apparati e supervisione dati Fondamentale la completa gestione di tutte le apparecchiature componenti il sistema generazione e la relativa supervisione dati Le registrazioni in tempo reale e storico permettono al sistema di mantenere in memoria gli andamenti dell impianto e della relativa produzione di vapore pulito a tutto vantaggio della sicurezza mantenendo traccia scritta della cronologia degli eventi e consentendo all operatore la ricerca di eventuali deviazioni od anomalie Nell ambito dei processi di sterilizzazione la richiesta di una pi alta qualit del vapore nata principalmente per soddisfare i requisiti delle normative riguardanti la produzione di prodotti medicali e pi recentemente di dispos
3. e Cap 6 5 La presente norma trova applicazione in caso di riqualificazione e o di ristrutturazione di impianti esistenti in quanto si configurano come realizzazione di un nuovo impianto e In conclusione riteniamo che per il vapore pulito richiesto per l umidificazione le uniche normative applicabili note siano quelle relative alla sterilizzazione secondo EN258 HTM2010 HTM2031 con le disposizioni e i requisiti sull analisi della qualit del vapore in esse contenute ue ant ta re Www Sspiraxsarco com it Dalla precedente norma inglese Heating and ventilation systems HTM 03 01 Specialised ventilation for healthcare premises si deducono 3 55 Clean dry steam is preferred for humidification provided that the boiler water treatment does not render the steam unusable for direct humidification e 3 56 If a suitable supply of steam cannot be obtained from the steam main a steam generator should be provided locally or a self generating humidifier installed The location of a local steam generator is critical if condensate is to drain back into it e 4 99 The water supply should be derived from a potable source Chemical treatments must not be added to the water supply to humidifier units Mentre nel paragrafo Acceptable types si legge e 4 102 Only steam injection manifold type humidifiers are suitable for use within air conditioning systems in healthcare facilities Water curtain spray or mist humidif
4. nei vari ambienti di lavoro o in casa pu essere estremamente secca Questa aria secca assetata estrae umidit da qualsiasi cosa con cui sia in contatto compreso il corpo umano Ciascuna differente situazione ambientale richiede un campo differente di livelli di umidit relativa Benessere fisico Il corpo umano in grado di mantenere la propria temperatura in condizioni e ambienti pi disparati regolando l emissione di umidit attraverso la pelle Osserviamo quindi che l umidit relativa influisce sul benessere fisico In linea generale per compensare la diminuita umidit relativa sono ritenute necessarie temperature pi alte per il benessere termico Si presuppone che le condizioni di benessere dipendano da un ambiente ad una certa temperatura tipicamente intorno ai 22 C e ad una certa umidit relativa genericamente intorno al 50 70 Nell eventualit in cui l aria sia pi secca anche alla stessa temperatura l evaporazione dell umidit attraverso la pelle avverr pi rapidamente in questo caso il corpo sente freddo sebbene la temperatura sia invariata La figura 2 mostra la relazione fra le temperature del bulbo umido e del bulbo secco e l effetto dell umidit sul benessere fisico Il metodo pi semplice di misura dell umidit dell aria infatti quello di confrontare le temperature del bulbo umido e del bulbo secco le cui definizioni sono le seguenti e Temperatura del bulbo umido la tempera
5. Sspiraxsarco com it Nuovi sistemi di umidificazione Spirax Sarco La ricerca continua e lo sviluppo ininterrotto del Gruppo Spirax Sarco anche nella separazione della condensa l uso dell acciaio inossidabile austenitico AISI serie 300 in esecuzioni particolarmente leggere e combinate con sistemi di lance a temperatura costante hanno creato questi nuovi standard qualitativi per l umidificazione a iniezione diretta del vapore Queste caratteristiche garantiscono anche efficienza ed economia Efficiente separazione della condensa fattori salienti che esaltano le prestazioni dei nuovi sistemi di umidificazione Spirax Sarco rispetto alle versioni in commercio sono e efficace combinazione di separazione centrifuga a vortice e con deflettore che assicura una costante disponibilit di vapore secco al massimo titolo ottenibile e il separatore a doppia camera che alimenta sia la lancia che il circuito di preriscaldamento e la capacit di trattare notevoli volumi di vapore senza decadimento dell efficienza di separazione e peso limitato con pur ottime caratteristiche meccaniche che consente rapide fasi di riscaldamento e immediato scarico delle condense senza possibilit di generazione di trascinamenti Efficiente iniezione del vapore Una volta che il separatore ha svolto il suo compito indispensabile che il vapore sia immesso nel flusso d aria come un gas piuttosto che come una miscela carica d acqua Ci si realizza con le lan
6. aria che lo attraversa e Dispositivo di assorbimento per eliminare l umidit nell aria Unit di condizionamento dell aria progettata appositamente per raffreddare e deumidificare l aria convogliandola su serpentine di raffreddamento bagnate Bocca di efflusso circolare quadrata o rettangolare per la distribuzione dell aria generalmente collocata sul soffitto che distribuisce l aria fornita su piani e direzioni diversi Viene normalmente disposta in modo da favorire la miscelazione dell aria primaria con quella secondaria dell ambiente Calcolato come il calore latente della vaporizzazione dell acqua a una temperatura media di evaporazione moltiplicato per il numero di kg di acqua evaporata all ora in kJ h Energia totale nel vapore corrisponde semplicemente alla somma dell entalpia del liquido con quella di evaporazione Calore richiesto per portare l acqua alla sua temperatura di ebollizione Per esempio alla pressione atmosferica 0 bar g l acqua bolle a 100 C ed richiesta una energia di 419 kJ per riscaldare un kg di acqua da 0 C alla temperatura di ebollizione Quantit di calore necessaria per modificare lo stato dell acqua alla sua temperatura di ebollizione in vapore Come conseguenza della somministrazione del calore non si ha variazione di temperatura della miscela acqua vapore perch tutta l energia viene utilizzata per cambiare lo stato da liquido acqua a gassoso vapore Ad esempio alla press
7. e corretta rete di distripuzionee e avere un sistema di misure e controlli che assicurino la qualit e la purezza del vapore nel tempo a WWww Sspiraxsarco com it Sistema di trattamento acqua Per valutare il tipo e le specifiche del sistema di trattamento dell acqua si raccomanda di ottenere un analisi delle acque dalla societ di rifornimento L acqua di rete pu essere dura cio contenere significative concentrazioni di sali di metalli alcalini principalmente calcio e magnesio pu inoltre contenere anche tracce di altri contaminanti che devono essere rimossi dati di riferimento per la progettazione dell insieme pre trattamento e trattamento sono riferiti alle norme EN 285 2006 A2 2009 APPENDICE B e HTM 2031 Table 3 considerando i dati pi restrittivi e comunemente impiegati nell Unione Europea Un completo trattamento dell acqua comprende i seguenti ed interconnessi stadi e Filtrazione e Addolcimento o sistemi equivalenti per rimuovere i contaminanti che formando incrostazioni possono danneggiare il generatore o comunque pregiudicare il regolare funzionamento del successivo trattamento il carico salino tds rimane comunque alto e pari a quello d ingresso e Purificazione raggiunta con la tecnologia dell osmosi inversa in grado di produrre un acqua con un elevato grado di purezza priva di sali disciolti molecole organiche e pirogeni e Degasazione per rimuovere i gas non condensa
8. metallici possibile amche vedere il filmato sugli effetti conseguenti al link r eta k td Sl Su s D WWWw st DI it about news article asp news_id 7 I 5 _ TE e RAR RI dalia n O EEEE M RRS CIA AA RA i Www Sspiraxsarco com it Dettagliamo quindi i fattori che influenzano la qualit e la purezza del vapore pulito filtrato e trattamento dell acqua e trascinamenti dalla caldaia liquidi e schiume e contaminazione incrociata Come noto si veda anche la tabella a pagina 9 del N 39 di giugno 2011 un filtro da 5 micron non in grado di fermare e rimuovere i sali sali acquosi Un filtro ad alta efficienza da 5 micron pensato come potenziale barriera non infatti progettato per rimuovere le sospensioni contenute nell acqua trasportata con il vapore addescato con i trascinamenti dalla caldaia Se quindi questa tipologia di filtro non idonea a rimuovere sali e trascinamenti provenienti dalla caldaia non riuscir a fermare neppure gli additivi chimici inibitori della corrosione antincrostanti alcalinizzanti e deossigenati che inevitabilmente passeranno proseguendo il loro cammino miscelati intimamente con il vapore L applicazione dunque di questa tipologia di filtri non pu garantire affatto la qualit e la purezza del vapore e quindi non possibile evitare con essi il conseguente rischio potenziale di contaminazione del sistema che lo utilizza Ora dopo aver sepp
9. ridotti e Ampia scelta di esecuzioni e conformazioni e Costruzione semplice con acciaio inossidabile austenitico aisi serie 300 e Limitato numero di componenti con manutenzione ridotta al minimo e Estrema silenziosit e Garanzia spirax sarco per supporto tecnico esperienza e assistenza a livello mondiale Glossario ARIA AMBIENTE Aria esterna Aria ricircolo Aria satura Aria secca Aria umida Condizioni standard dell aria Post riscaldamento dell aria ASSORBIMENTO CALORE SENSIBILE CALORE SPECIFICO COEFFICIENTE DI ESPANSIONE CONDENSA CONDENSAZIONE CONDIZIONAMENTO DELL ARIA Estivo Invernale Unit di condizionamento dell aria Aria che circonda un oggetto non soggetto al trattamento o al riscaldamento artificiale Aria atmosferica esterna rispetto uno spazio condizionato o refrigerato Aria di ritorno passata attraverso un condizionatore prima di essere ridistribuita nello spazio condizionato Aria umida nella quale la pressione parziale del vapore acqueo uguale a quella del vapore dell acqua alla temperatura dell aria stessa Ci avviene quando l aria secca e il vapore d acqua saturo si trovano alla stessa temperatura del bulbo secco Aria prodotta mediante rimozione di tutto il vapore acqueo e dei vari contaminanti dall aria atmosferica Miscela di aria secca e vapore acqueo La quantit di vapore acqueo varia da un punto zero ad uno massimo denominato di saturazione che di
10. umidit nell atmosfera troppo alto o troppo basso l effetto avverso sulle sostanze viventi o inanimate raggiunge i suoi valori massimi Per questa ragione l umidit importante Umidificazione il termine assegnato all aggiunta controllata di vapore acqueo all aria Per capire l umidificazione necessario conoscere l umidit ed alcuni termini comunemente usati L aria che respiriamo una miscela di gas 78 di azoto circa il 20 di ossigeno pi una piccola quantit di altri gas Il loro rapporto abbastanza costante Tuttavia la quantit di vapore acqueo o il contenuto di umidit dell aria pu variare considerevolmente La quantit di umidit che l aria pu trattenere dipende dalla sua pressione e dalla sua temperatura La densit dell aria diminuisce con l aumento della temperatura ci significa che la miscela di gas si espande e una maggiore umidit pu essere assorbita L aria assorbir l umidit attraverso evaporazione fino a quando non potr pi trattenerla Quando l aria contiene questo valore massimo di vapore acqueo viene denominata aria satura Se l aria viene riscaldata il suo volume aumenta per espansione e lo stesso peso di aria in grado di assorbire pi umidit Questo il motivo per cui l aria usata per l essicazione viene normalmente riscaldata per aumentare la sua capacit di trasporto dell umidit 10 Requisiti essenziali In condizioni diverse a
11. ventilazione varia da un singolo ventilatore montato a parete fino a una distribuzione forzata dell aria attraverso condotti verso e da un sistema di ventilazione centralizzato che pu anche prevedere la filtrazione e l attenuazione acustica La velocit della ventilazione forzata generalmente definita in ricambi ora pu essere determinata dalle specifiche di costruzione o stimata attraverso le caratteristiche del ventilatore La velocit di ricambio nella ventilazione forzata importante per calcolare i carichi di riscaldamento raffreddamento e di umidificazione Per i luoghi dove non si conoscano dati si pu assumere quanto segue e una casa con un buon isolamento con schermi per il vapore porte a tenuta finestre con profilati a tenuta d aria e un camino chiuso avr un ricambio dell aria ogni mezz ora una casa mediamente isolata con schermi per il vapore porte e finestre senza tenuta e un camino con tiraggio avr un ricambio dell aria all ora una casa senza tenute pu avere fino a 1 5 ricambi d aria allora Per le costruzioni edili si consiglia di fare riferimento alle regole locali e alle specifiche costruttive I calcoli per il carico dell umidificatore dovrebbero tenere conto anche dell umidit atmosferica rimossa dall aria durante il raffreddamento per mezzo delle apparecchiature di condizionamento o di refrigerazione Questa umidit dovrebbe essere ripristinata per mantenere il valore desiderato di umidi
12. 60 U R alle normali temperature ambiente Requisiti essenziali valori estremi di umidit sia troppo alti che troppo bassi sono comunque i pi dannosi per il benessere fisico la produttivit e la salute La figura 3 indica gli effetti che l umidit provoca nelle varie situazioni Il campo di umidit ottimo si trova fra il 40 e il 60 di U R dove si riscontra il massimo effetto benefico La diminuzione della barra diagrammale indica la diminuzione della virulenza p e DTT Tr TT ei T Infezioni respiratorie Riniti allergiche Asma O Interazioni chimiche o ge SES 0 60 70 80 90 Percentuale U R 0 10 20 30 40 5 Dati insufficienti oltre il 50 di U R Figura 3 Effetto dell umidit su fattori connessi con la salute Dr E M Sterling I batteri hanno un tasso di mortalit pi alto quando l umidit varia dal 40 al 60 di U R mentre le infezioni respiratorie sono meno frequenti quando la percentuale di umidit sopra il 40 di U R Probabilmente funghi e acari non sopravvivono al di sotto del 40 di U R Negli ambienti ospedalieri sono richieste maggiori esigenze del comfort sia per il personale operante sia per i pazienti In particolare i blocchi operatori le unit a terapia intensiva le centrali di sterilizzazione e i reparti di degenza per le malattie respiratorie sono umidificati per mantenere il livello di U R approssimativamente al 55 accompagnati da una temperatura media di c
13. WWw Sspiraxsarco com it SPS arco Requisiti essenziali Qualit dell aria e umidificazione negli ambienti confinati First for Steam Solutions E AIPE RAISE SOC UT EONS SUSTAINABILITY Requisiti essenzia li L iniezione diretta di vapore garantisce qualit e purezza ottimizzando il controllo dell umidit Premessa L esperienza maturata da Spirax Sarco anche nelle pi gravose applicazioni del vapore destinato all umidificazione ci consente di offrire un prezioso contributo a quanti operano nel settore a partire dagli ingegneri e tecnici progettisti esperti in sistemi e apparecchiature per il trattamento dell aria sino agli utenti finali nei pi svariati processi industriali 3 principali sfide generano 3 peculiarit per i sistemi di umidificazione e Qualit e Purezza e Controllo Assicurazione della Qualit per il prodotto trattato Sia esso l aria trattata e dedicata agli ambienti confinati sia qualsiasi tipologia di prodotti industriali che venga a contatto con il vapore come il cartario i legnami i pellami i tabacchi e tanti altri Garanzia sulla Purezza dell ambiente operativo Particolarmente critica nelle applicazioni sensibili ospedaliere blocchi operatori e centrali di sterilizzazione l aria come veicolo del particolato e contaminante vario aeroportato la primaria fonte di infezioni nosocomiali di diverso genere Nelle industrie farmaceutiche e biotecnologiche sino alle pi rigor
14. a la misura delle propriet termodinamiche dell aria umida e rappresenta l interrelazione fra aria umidit pressione e temperatura importante notare che molte propriet si basano su condizioni a livello del mare e quindi in caso di variazioni da questo standard atmosferico sono necessari degli aggiustamenti In Italia i valori standard dell aria atmosferica a livello del mare sono una temperatura di 15 C e una pressione 1013 mbar barometrica di 101 3 kPa dati atmosferici standard per altitudini a 1000 metri 89 8 kPa e a 2000 metri 79 4 kPa Le propriet dell aria il cui studio viene chiamato psicrometria possono essere rappresentate sotto forma di diagramma il diagramma psicrometrico Questo diagramma contiene tutte le informazioni comunemente presenti nelle tabelle permette in realt di ricavare pi velocemente i dati conseguenti a variazioni di stato Nel diagramma sono rappresentate le seguenti linee e le scale e temperatura del bulbo secco e linea del contenuto di umidit e scala del contenuto di umidit temperatura del bulbo umido linea del volume specifico scale dell entalpia specifica scala del punto di rugiada curva di saturazione al 100 Il significato dei termini sopra riportati descritto in dettaglio nel capitolo Terminologia alla fine di questo manuale linea dell umidit relativa Requisiti essenzia li Esempi di utilizzo del diagramma Ipotesi Condizioni d
15. bili e corrosivi Sistema di degasazione acqua alimento L importanza di ridurre la quantit di gas presenti nell acqua di alimento per generatori di vapore pulito destinato all umidificazione dell aria trova riscontro in molteplici aspetti tecnico impiantistici Possiamo qui di seguito riassumerne alcuni elementi primari e reazioni chimiche che conseguentemente ad un abbassamento del pH provocano pitting e crevice corrosion e temperature non corrispondenti ai valori di riferimento progettuali richiesti per una corretta umidificazione Il primo punto citato risulta consequenziale alla necessit di dover impiegare acque altamente demineralizzate per produrre vapore pulito e quindi particolarmente avide di ioni metallici e gas presenti in atmosfera In aggiunta le formazione acide in grado di attaccare le apparecchiature atte alla generazione del vapore le linee di distribuzione ed i componenti ad esse connessi diventa un fenomeno tanto consueto quanto indesiderato Inoltre opportuno ricordare che non possibile avvalersi di addittivi chimici inibitori della corrosione quali deossigenanti alcalinizzanti e o filmanti normalmente adottati per i generatori di vapore industriale Il secondo punto applicato al vapore saturo si configura nel momento in cui non esiste pi perfetta correlazione tra pressione e temperatura una temperatura inferiore al corretto valore denota che in soluzione al vapore si sia in presenza anche di aria
16. bo Secco Riferito allo stato di una sostanza un punto specifico per il quale il liquido e il vapore hanno propriet identiche Tale punto definisce temperatura pressione e volume critici Sopra i valori critici di temperatura o pressione non esiste una linea di demarcazione fra la fase liquida e quella gassosa Temperatura alla quale l aria con qualsiasi contenuto di umidit deve essere raffreddata per giungere la sua saturazione e iniziare la condensazione del suo vapore Sistema multifunzionale di trattamento dell aria a mezzo di ventilazione circolazione e filtrazione dell aria e di trasferimento del calore attraverso un controllo del raffreddamento e del riscaldamento Immissione di aria nuova depurata o ricircolata nello spazio da condizionare un processo che si misura con il numero di ricambi completi dell aria nell unit di tempo Definizione del contenuto di umidit in un materiale igroscopico come percentuale del suo peso a secco in equilibrio con l aria a una temperatura specifica e a varie umidit relative Condizione di coesistenza in equilibrio stabile fra il vapore e il liquido o fra il vapore e la fase solida della stessa sostanza Un esempio il vapore che si rileva sull acqua dalla quale stato generato Rapporto fra l umidit specifica di un campione di aria umida e quella di un campione di aria satura alla stessa temperatura e pressione in genere espresso in percentuale Nel condizionament
17. ce del sistema Spirax Sarco mediante e riscaldamento continuo della lancia per tutta la sua lunghezza e posizionamento degli ugelli nei punti pi caldi della lancia e contenimento delle masse per un rapido ed efficiente preriscaldamento e costante rievaporazione di qualsiasi particella liquida presente nella lancia e minima superficie della lancia per minimizzare il raffreddamento e la resistenza al flusso dell aria Perch scegliere i sistemi di umidificazione Spirax Sarco I benefici ottenibili dalla scelta di insiemi Spirax Sarco rispetto agli altri tipi in commercio sono garantiti dall efficienza del sistema che assicura e maggior portata di vapore per metro di lancia e maggiore silenziosit e semplicit di collegamento alle tubazioni e al condotto dell aria e minore distanza di assorbimento del vapore nel flusso dell aria e minore spazio dove necessitano lance multiple e bassa velocit di emissione del vapore per una intima miscelazione di aria vapore sistemi Spirax Sarco ad iniezione diretta di vapore possono essere applicati su un vasto campo di dimensioni di condotti e centrali di trattamento di ten a cu nie Mit ua ca Pi Requisiti Benefici d impiego essenziali e La purezza del vapore libero da contaminanti generanti legionella e Veloce assorbimento del umidit con un incremento trascurabile della temperatura e Piccoli compatti e leggeri per una facile installazione con costi
18. che si trova sulle superfici interne quali finestre e pareti degli edifici favorendo la crescita di muffe essa pu causare il deterioramento delle superfici stesse Il grado di umidit in un edificio influisce sulla formazione della condensazione visibile Il tasso di umidit relativa massimo ammesso per mantenere una condizione senza la formazione di condensa dipende da e caratteristiche termiche e costruttive di pareti finestre pavimenti e soffitti e valori ambientali interni ed esterni Usando l esempio successivo possiamo notare come avviene la formazione della condensazione visibile Condizione aria interna Parete gt 21 C con 50 U R amp Condensazione Camera d aria La condensa si former sulla superficie di una parete Temperatura aria interna alla temperatura di esterna 0 C 10 C o inferiore Figura 4 Condensazione visibile Il punto di rugiada dell aria a 21 C e 50 U R pari a 10 C il dato rilevabile dal diagramma psicrometrico Se una parete interna o la superficie di una finestra raggiungono una temperatura di 10 C o inferiore su di esse si former la condensa poich l umidit relativa aumenta all abbassarsi della temperatura fino a raggiungere il valore di saturazione punto di rugiada La condensa si pu anche accumulare o rimanere intrappolata in una cavit interna della struttura appena la temperatura interna si abbassa al valore di quella esterna I
19. comprendere e eliminatori di aria automatici correttamente dimensionati posti lungo tutto il sistema di distribuzione delle tubazioni per minimizzare la quantit di aria e degli incondensabili trasferiti alle utenze e appropriati e correttamente selezionati scaricatori per rimuovere la condensa e contenute velocit del vapore nelle tubazioni indicativamente al di sotto dei 20 m s per permettere ai sistemi di raccolta ed agli scaricatori di condensa di rimuovere effettivamente l umidit depositata e per prevenirne il trascinamento da parte del vapore e separatori di condensa con relativi e adeguati scaricatori ed eliminatori d aria posti vicino agli utilizzi destinati all utenza di vapore asciutto e filtri per proteggere le valvole di controllo gli scaricatori ecc Www Sspiraxsarco com it La figura 1 sotto riportata suggerisce una configurazione razionale e secondo le norme in vigore dal collettore di distribuzione del vapore alle varie utenze Questa configurazione migliora la qualit del vapore vicino al punto di utilizzo riducendone la velocit e separando umidit e gas non condensabili Il vapore pulito dai generatori arriva al collettore con diametro adeguato dotato di eliminatori d aria e di scaricatori di condensa L eliminatore d aria provvisto di elemento di raffreddamento deve essere installato sulla parte alta e terminale del collettore altri eliminatori d aria devono inoltre essere installati ad
20. d esempio quando si verifica un raffreddamento dell aria la quantit di acqua nell aria pu superare la capacit dell aria a trattenerla causando una precipitazione Questa situazione comunemente nota a noi con nuvole e pioggia e in misura minore con la condensa sui vetri delle finestre Il grado di saturazione viene definito come umidit relativa U R e l aria senza contenuto di umidit ha una umidit relativa pari a 0 e l aria completamente satura ha una umidit relativa pari al 100 Altri principali termini relativi alla umidificazione sono i seguenti e umidit assoluta massa effettiva di vapore acqueo in un kg di aria a prescindere dalla temperatura tipicamente espressa in kg per kg o comunemente in g kg e punto di rugiada la temperatura alla quale l aria per una dato contenuto di umidit deve essere portata in raffreddamento per ottenerne la saturazione e cominciare la condensazione del suo vapore e rugiada si riferisce alla condensazione dell acqua non assorbita o dell umidit sulle pareti del condotto dell aria Perch umidificare Quando l aria viene riscaldata la quantit massima di vapore acqueo che l aria in grado di trattenere aumenta A meno che venga aggiunto del vapore acqueo l umidit assoluta rimane costante ma l umidit relativa diminuisce Ci significa che l aria diventa molto pi secca In una giornata fredda l aria riscaldata in ufficio in fabbrica
21. derato parte del processo di controllo e deve essere resistente alla corrosione Va detto che se l acqua di alimentazione di bassa qualit anche piccole deviazioni dalle condizioni ottimali di funzionamento condizioni facili da verificarsi durante le fasi dinamiche del sistema od in presenza di disturbi possono portare alla presenza di elevate quantit di contaminanti nel vapore Il progettista di un sistema di generazione di vapore pulito deve assicurarsi non solo di soddisfare i requisiti meccanici e termodinamici del sistema ma anche di soddisfare i requisiti qualitativi e di controllo sopra indicati Requisiti essenzia li Lo schema di seguito riportato suggerisce un possibile processo per definire il tipo di sistema di generazione di Vapore Pulito Aria compressa Vapore pulito pasa ana e r Gruppo di riduzione pressione Vapore pulito ii se E L i a Spurgo preradi lol a LE O MI il i Vapore pulijo Alla sterilizzazione i TE e umidificazione e O I P I lj l Vapore tecnologico i 4 t i C I Condensa H P Presa Presa campioni campioni Let Acqua Condensa potabile z4 i 1i 2 DUE a LL mai i Generatore di Vapore Addolcimento Osmosi inversa Verticale GVH Condensa Spurgo ll Condensa alla C T Figura 1 Produzione vapore pulito Generatore di Vapore Pulito dedicato La soluzione con l utilizzo di un generatore d
22. dit e il mantenimento della condizione finale dell aria Requisiti essenziali la proposta Spirax Sarco Dopo aver introdotto le pi corrette ed aggiornate GMP per ottenere il vapore pulito ed aver ripreso alcuni concetti fondamentali per l umidificazione dell aria componiamo i requisiti essenziali della proposta Spirax Sarco riprendendo la normativa propria dell umidificazione in ambito ospedaliero dalla quale emerge che l unica direttiva riguarda appunto il vapore pulito Dalla Norma UNI 11425 2011 di recente emissione si evincono Cap 4 3 1 ammessa la sola umidificazione a vapore pulito saturo o surriscaldato e Cap 4 3 2 4 Il sistema di umidificazione deve essere del tipo a vapore pulito saturo o surriscaldato L acqua di alimentazione degli umidificatori a vapore consigliata sia almeno demineralizzata ma la non tossicit dell aria di mandata deve essere permanetemente garantita D 2 4 L acqua di alimentazione degli umidificatori a vapore deve avere qualit per lo meno uguale a quella potabile se l umidificatore alimentato da acqua trattata chimicamente la non tossicit dell aria dimandata deve essere permanentemente garantita e Cap 6 1 Di seguito sono descritte le prove e le verifiche necessarie a qualificare l impianto valutanto la rispondenza delle caratteristiche tecniche funzionali e prestazionali dello stesso alle specifiche di progetto alle normative e alle linee guida applicabili
23. e vapore Requisiti essenzia li Processo di validazione qualit del vapore Per un corretto processo di validazione della qualit di generazione e distribuzione del Vapore Pulito necessario definire sia i regimi di prova iniziali sia le prove periodiche successive I punti di campionamento devono essere scelti in modo che i campioni ottenuti permettano quando richiesto l identificazione e la quantificazione di significativi cambiamenti nei livelli di contaminazione in ogni fase del processo Misure ed analisi da effettuare Misura dei Gas non condensabili La misura serve a dimostrare che il livello di gas incondensabili contenuti nel vapore sia inferiore a 3 5 ml per ogni 100 ml di acqua rimossa installando l apparecchiatura e secondo il procedimento riportati nella norma EN 285 2006 A2 2009 sez 22 1 3 Misura della secchezza del vapore La misura della secchezza del vapore pu essere fatta sul collettore del vapore di distribuzione installando l apparecchiatura e secondo il procedimento riportati nella EN 285 2006 A2 2009 sez 22 2 3 Misura del surriscaldamento La misura del grado di surriscaldamento del vapore serve a dimostrare che il vapore sia umido in modo da evitare il surriscaldamento durante l espansione nella camera di sterilizzazione La misura pu essere fatta sul collettore del vapore di distribuzione installando l apparecchiatura e secondo il procedimento riportato nella EN 285 2006 A2 2009 sez 22 3 3
24. edicato al vapore pulito sia che fornisca una sola oppure pi utenze la soluzione raccomandata siccome la maggior parte del vapore pulito viene miscelata intimamente nell aria per ottenere il gradiente di umidit desiderato questi generatori funzionano praticamente con il 100 dell acqua di reintegro per questo motivo la qualit dell acqua di alimentazione cruciale per il funzionamento di un generatore di vapore pulito dedicato necessario dunque utilizzare il concetto di approccio globale nel senso che l orientamento pi ampiamente accettato e diffuso quello di considerare nel suo insieme tutto il ciclo dell acqua al fine di valutare tutti i rischi interconnessi Un Sistema di generazione dedicato deve e avere un sistema di trattamento acqua diverso dal chimico e minimizzare la quantit dei gas non condensabili e degli altri contaminanti nell acqua di alimentazione e prevenire che acqua allo stato liquido esca dalla caldaia e venga trascinata nel vapore e prevenire la crescita di microbi e muffe in qualsiasi serbatoio di deposito o nelle tubazioni e essere costruito con materiali resistenti alla corrosione ed alla diffusione di particelle come l acciaio inossidabile a basso tenore di carbonio tipo 316L e avere una capacit di generazione sufficiente a soddisfare sia la massima che la minima domanda pur mantenendo requisiti di secchezza e di contenuto dei gas incondensabili residui e avere una appropriata
25. ell aria esterna Temperatura del Bulbo secco 5 C Umidit Relativa 40 Condizioni dell aria desiderata Temperatura del Bulbo secco 22 C Umidit Relativa 50 Trovare e carico di umidificazione in kg kg aria e punto di rugiada e entalpia alle condizioni dell aria condizionata desiderata e tracciare sul diagramma le linee del processo che indicano il riscaldamento e l umidificazione a mezzo di vapore Si pu seguire la procedura seguente percorrendola direttamente con il diagramma riportato Punto di rugiada 11 G Entalpia dell aria a 22 C 44 kJ kg na w 0 J 10 15 20 i 30 35 Temperatura del bulbo secc Ae C 0 79 0 82 0 86 Volume specifico dell aria m kg Procedimento 1 Tracciare la condizione dell aria esterna Contrassegnare il punto con A 2 Tracciare la condizione dell aria desiderata Contrassegnare il punto con B la linea della temperatura del bulbo secco Contrassegnare il punto con C Cr da aggiungere 0 0085 0 001 0 0074 kg kg 0 90 ne 0 028 0 026 0 024 0 022 0 02 0 018 0 016 0 014 0 012 0 01 0 008 0 006 0 004 0 002 Contenuto di Umidit kg kg di Aria Tracciare la linea del processo di riscaldamento partendo dal punto A parallelamente alla linea di base fino a intersecare WWww Sspiraxsarco com it 4 Pertrovare il carico di umidificazione tracciare le linee dai punti B e C parallele alla
26. entilazione livello di umidit finale desiderato e volume e umidit dell aria entrante Se la temperatura dell aria troppo bassa e la quantit di umidit necessaria supera la sua capacit di assorbimento si verifica la formazione di rugiada Carico termico Quando si calcola la richiesta di energia termica occorre tener conto che l effetto di convertire l umidit al suo stato liquido contenuta in un materiale igroscopico allo stato di vapore implica una evaporazione che necessita di energia L energia per l evaporazione dell acqua viene quindi sottratta al calore contenuto nell aria La perdita di calore dell aria durante la fase di evaporazione dell umidit quindi uguale al calore necessario per produrre la stessa quantit di vapore umido con un umidificatore efficiente Conseguentemente il valore reale di energia per un sistema di umidificazione deve essere calcolato in base all effettivo e non al teorico grado di umidit nell ambiente stato inoltre provato che durante i periodi invernali pi rigidi l infiltrazione dell aria esterna si riduce fino al 50 Questa riduzione apparentemente deriva dalla formazione di ghiaccio nelle fessure delle finestre e di altre aree che riduce sensibilmente l infiltrazione dell aria Per valutare accuratamente l energia totale necessaria ad ottenere il grado di umidit desiderato devono essere considerati tutti gli elementi che contribuiscono a generare umi
27. gli occupanti Temperatura ambiente il termine usato familiarmente per descrivere la temperatura che si trova abitualmente nelle abitazioni Temperatura espressa in gradi Kelvin Temperatura dell aria indicata dal termometro che non viene influenzato dall umidit dell aria La temperatura pi bassa indicata dal bulbo inumidito del termometro esposto alla corrente d aria Differenza tra due temperature es fra la temperatura dell aria ambiente e quella dell aria che viene immessa nell ambiente Differenzamediafralatemperatura variabile diunfluidochericevecaloreequelladelfluidocheglicedecalore Temperatura di un fluido che costituisce il punto di ebollizione corrispondente a una data pressione ovvero la temperatura di evaporazione o di condensazione Temperatura radiante media MRT di un contenitore nero uniforme nel quale un corpo solido o un occupante potrebbe scambiare la stessa quantit di calore radiante come in un ambiente esistente non uniforme Punto zero sulla scala Kelvin pari a una temperatura di 273 16 C Scienza dell energia termica e della sua trasformazione in e da altre forme di energia Le qualit utilizzate per definire la condizione di una sostanza quali temperatura pressione volume entalpia ed entropia Dispositivo automatico di controllo attivato dalla temperatura e progettato per eseguire un azione di controllo della temperatura stessa Strumento per attivare un circuito di controllo in corri
28. gono realizzati diversi altri sistemi di condizionamento dell aria tra i quali quelli a Doppia Condotta e a Volume d aria variabile VAV che variano il volume ma non la temperatura dell aria fornita nell ambiente In effetti esiste un p di confusione su dove cominci la definizione di condizionamento dell aria e dove finisca quella dei sistemi di ventilazione Non nostra intenzione definire le differenze perch le regole che determinano i carichi dell umidificazione e il suo funzionamento sono le stesse in tutte le applicazioni Un argomento importante da valutare in maggior dettaglio quello che riguarda i sistemi con ricircolo d aria ui 17 18 Requisiti essenzia li Sistemi a ricircolo d aria La maggior parte dei sistemi anche se puramente per ragioni economiche ricircolano parte dell aria ambiente miscelandola con l aria fresca esterna di reintegro La quantit di aria fresca necessaria pu essere dettata dal sistema stesso o meglio dal tipo di utilizzo servito Le regole locali possono differire ma normale una richiesta di almeno il 10 di aria fresca sul totale del volume dell aria Se l aria di ricircolo e quella fresca stanno in un rapporto fisso si pu stabilire la condizione finale dell aria quando viene effettuata la miscelazione Il calcolo dei carichi di umidit dove l aria di ricircolo e quella fresca sono miscelate deve tenere conto di quanto segue e livelli di umidit nel canale di v
29. i i componenti opportunamente dimensionati sono montati collegati e provati prima della spedizione Ciascuna unit costruita in accordo alle specifiche del cliente e richiede solo di essere allacciata alla sorgente di energia corrente o aria compressa per essere pronta per l avviamento Il concetto di package prevede ingombri ridotti che sono ideali per nuove installazioni o per sostituzione di generatori esistenti grazie al minimo spazio richiesto Ogni unit dotata di un serbatoio di acciaio inossidabile che assicura anni di servizio senza problemi Tutti i componenti usati sono della miglior qualit e soddisfano le specifiche del cliente Ogni generatore di vapore accompagnato dal manuale di installazione avviamento e manutenzione cos come dalla documentazione dei principali componenti Sistema di pre riscaldamento e degasazione dell acqua di alimento AP amp D L utilizzo ove non previsto nei generatori indiretti di vapore pulito di una unit di preriscaldamento accumulo e degasazione dell acqua osmotizzata di alimento consente di risolvere una serie di problemi che riducono i costi del ciclo di vita di un sistema di generazione di vapore pulito In questi sistemi non si possono utilizzare prodotti chimici per trattare o degasare l acqua di alimentazione dei generatori e pertanto si utilizzano sistemi fisici come il preriscaldamento dell acqua di alimento dei generatori a temperatura superiore agli 85 C WWww
30. iers of any type should not be used 4 103 Steam may be derived from the central steam supply provided that it does not contain any treatment carryover or may be generated locally either within or adjacent to the humidifier Riteniamo importante chiarire un altra peculiarit del vapore pulito in quanto non sufficientemente nota e conosciuta dal mondo tecnologico e scientifico Il primo grado infatti denominato Vapore Pulito Filtrato definito anche nel settore alimentare Culinary Steam ottenuto a mezzo sistemi di filtrazione dal normale vapore tecnologico con l uso di particolari filtri ad alta efficienza in acciaio inox austenitico Una tipica specifica di vapore filtrato prescrive la rimozione di tutte le particelle di dimensioni superiori ai 5 micron comprendendo solidi e proiezioni liquide Di seguito vengono illustrate il filtro completo figura 5 il principio di funzionamento figura 6 un elemento filtrante da 5 micron utilizzato con vapore tecnologico e il senso di flusso figura 7 Figura 5 Filtro ad alta efficienza Figura 6 Principio di funzionamento Figura 7 Elemento filtrante 5 micron utilizzato su vapore tecnologico Visibile a occhio nudo Carbone attivo granulare Particolato Capelli Microscopio ottico Polveri fini Batteri Microscopio ottico Polveri fini Batteri Microscopio elettronico a scansione Gelatina Silice colloidale Sali Zucchero acquei Acido loni d
31. ione atmosferica 0 bar g necessaria una energia di 2257 kJ per evaporare un kg di acqua a 100 C in un kg di vapore a 100 C Termine usato in termodinamica per descrivere i tre stati della materia solido liquido o gassoso Strumento che reagisce alle condizioni di umidit in genere Umidit Relativa nell aria circostante Aria che affluisce da un area a pressione ed umidit pi elevate verso un area a pressione ed umidit inferiori attraverso un tiraggio od una sconnessione in una costruzione Metodo per misurare la perdita o l infiltrtazione di aria da o verso un ambiente o un edificio in termini di volumi dell ambiente o dell edificio Materiale granulato frammentato o in polvere ottenuto da componente vegetale animale o minerale per isolare lo spazio umidificato condizionato Materiale isolante per il rivestimento di serbatoi chiusi o di tubazioni per fluidi per limitare la perdita di temperatura o l assorbimento di calore In un sistema di umidificazione la laminazione un fenomeno che si verifica nelle valvole dell umidificatore sovradimensionate quando il vapore erode sede e otturatore della valvola Ci si deve al funzionamento prolungato in condizioni di basso carico quando l otturatore lavora in laminazione molto prossimo alla sede di passaggio Enuncia che ciascun componente di una miscela di gas si comporta dinamicamente come se fosse l unico ad occupare lo spazio E il principio di Dalton la som
32. irca 22 C medesimi parametri sono raccomandati anche per salvaguardare dagli aspetti legati alle possibili cariche elettrostatiche Da considerare inoltre il contributo di umidit del corpo umano determinato dal numero degli occupanti l ambiente e dal tipo della loro attivit fisica Come guida per ambienti ospedalieri di degenza comune con la presenza di quattro persone il tasso medio di produzione di umidit pu considerarsi pari a 0 32 kg h Prevenzione delle malattie L umidit relativa ha un effetto significativo sul controllo delle infezioni trasportate dall aria AI 50 di U R si raggiunge il pi elevato tasso di mortalit di alcuni organismi ed il virus influenzale perde molto della sua efficacia Il tasso di mortalit di certi organismi diminuisce sia sopra che sotto questo valore Valori elevati di umidit favoriscono l aumento di organismi patogeni batteri o provocano allergie Crescita batterica Alcuni micro organismi possono essere presenti nei sistemi di umidificazione oggetto di scarsa manutenzione Per ridurre la loro crescita e la loro diffusione necessaria una periodica pulizia e manutenzione ove richiesto Riprenderemo in seguito l argomento supportati dalla normativa vigente sulla corretta tipologia di umidificazione da adottare in ambito ospedaliero De S proprio per ridurre al minimo il rischio di proliferazione batteriologica Www Sspiraxsarco com it Psicrometria La psicrometri
33. ispondente alla sua pressione Dispositivo per lamovimentazione dell aria che comprende un dispositivo rotante di propulsione ad azione centrifuga o radiale ed un involucro di contenimento Processo di alimentazione o rimozione dell aria con mezzi meccanici o naturali da o verso qualsiasi spazio Detta aria pu essere condizionata o non Volume occupato da una massa unitaria di aria insieme al suo contenuto di umidit a una data temperatura del bulbo secco Campo di temperature umidit per le quali la maggior parte degli esseri umani avverte la sensazione di benessere Www Sspiraxsarco com it IT 300 Edizione 1 IT 2014 07 PIT7Sarco Spirax Sarco S r l Via per Cinisello 18 20834 Nova Milanese MB Tel 0362 49 17 1 Fax 0362 49 17 307 www spiraxsarco com it Copyright 2012 Spirax Sarco un marchio registrato di Spirax Sarco Limited
34. istema di distribuzione influenza la qualit del vapore Il progetto dei sistemi di distribuzione adatti per il trasporto di vapore pulito deve rispondere ad alcuni requisiti fondamentali Ad eccezione dei tratti verticali tra i vari piani degli edifici le tubazioni del vapore devono essere progettate in modo che la condensa fluisca per gravit nella stessa direzione del vapore Eliminatori d aria e scaricatori di condensa devono essere installati in ogni tratto verticale ascendente e si deve fare molta attenzione ad effettuare correttamente l installazione in modo da consentire il regolare drenaggio della condensa che si pu accumulare nelle tasche delle tubazioni assolutamente necessario evitare zone morte nei tubi della rete quindi importante che il sistema di distribuzione non comprenda diramazioni inutilizzate Durante i periodi in cui la fornitura di vapore sospesa la zona di ristagno dell acqua pu diventare focolaio di crescita di microbi l acqua intrappolata poi verrebbe trasferita nel vapore al ripristino della fornitura Sebbene i micro organismi possano essere eliminati dal vapore i pirogeni alla temperatura del vapore non saranno resi inattivi e potrebbero essere trasferiti alle sterilizzatrici II sistema di distribuzione per vapore pulito deve essere costruito e realizzato in acciaio inossidabile a basso contenuto di carbonio AISI 316 316L punti chiave per un sistema di distribuzione adatto al vapore pulito dovranno
35. itivi medici sterili In entrambi i casi c un chiaro principio secondo il quale i prodotti durante la sterilizzazione o in qualsiasi altro stadio del processo non devono essere inquinati con componenti indesiderati o non specificati Questo obiettivo pu essere raggiunto solo se le propriet fisiche chimiche e biologiche del vapore che viene a contatto con il prodotto sono conosciute e controllate Da quanto sin qui esposto si evince l assoluta necessit di definire e controllare il livello di qualit del vapore raccomandato all interno degli ospedali e delle strutture sanitarie per quelle applicazioni dove lo stesso venga a contatto direttamente o indirettamente tramite l ambiente circostante con il nostro bene primario i pazienti La qualit dell aria e l umidificazione negli ambienti confinati Solo ora disponendo di vapore pulito con conformi caratteristiche qualitative e di purezza ricordiamo controllate periodicamente ci consentito proseguire fornendo all aria il suo fondamentale elemento che possa modificarla intimamente Umidificazione dell aria Prima di farci accompagnare attraverso la normativa vigente nell umidificazione dell aria intendiamo offrire alcuni cenni e richiamare aspetti sicuramente noti ma fondamentali e propedeutici sull argomento Introduzione L acqua un componente essenziale dell ambiente sul quale tutti gli esseri viventi fanno affidamento per la loro sopravvivenza Quando il grado di
36. l progetto di qualsiasi edificio dovrebbe quindi tener conto delle condizioni di umidit interna previste e dei sistemi predisposti per il trattamento dell aria ci particolarmente importante nelle situazioni climatiche pi fredde Velocit di ventilazione la velocit di ricambio dell aria in una determinata area Essa influisce sul grado di umidit di un ambiente in funzione della differenza di umidit della nuova aria immessa nella stanza alterando il livello di umidit previsto nell area specifica Il ricambio dell aria pu verificarsi per infiltrazione naturale ventilazione naturale e ventilazione forzata L infiltrazione una perdita naturale dell aria attraverso le imperfezioni che si trovano nella struttura dell edificio quali le fessure di porte girevoli finestre e altre simili connessioni WWww Sspiraxsarco com it U infiltrazione naturale variabile ed influenzata dalla differenza di temperatura fra l interno e l esterno dalla velocit e dalla direzione del vento e dal grado di tenuta strutturale La ventilazione naturale il flusso di aria che risulta da una deliberata scelta quale l apertura di finestre di bocche di aerazione di camini di aspirazione Questo tipo di ventilazione a differenza dell infiltrazione normalmente controllata dagli occupanti La ventilazione forzata si ottiene con sistemi di ventilazione che inducono un flusso d aria La complessit dei sistemi di
37. legge di Dalton o delle pressioni parziali costituenti una miscela di gas noto che la solubilit dell ossigeno dell anidride carbonica e degli altri gas incondensabili nell acqua inversamente proporzionale alla temperatura della stessa Quindi evidente che per ridurre la quantit di questi gas occorre aumentare la temperatura dell acqua di alimento mediante opportuni riscaldatori tecnicamente degasatori nei quali un innalzamento della temperatura rende possibile la ricercata separazione ed eliminazione dei gas incondensabili disciolti L effetto di stripping cio atomizzazione e laminazione dell acqua da degasare oltre al lavaggio con vapore a bassissima pressione favoriscono il fenomeno L innalzamento della temperatura dell acqua di alimento ricondotta ad un corretto funzionamento del sistema evita critiche pendolazioni nella pressione di generazione e unita al controllo in continuo del livello minimizza i trascinamenti liquidi trasportati dal vapore usualmente sotto forma di proiezioni e nebbie Il serbatoio nel quale si effettua il preriscaldamento e la degasazione dell acqua di alimento ha inoltre lo scopo di mantenere una riserva costante permettendo tra l altro la necessaria intermittenza del processo osmotico Requisiti essenziali Generazione dedicata di vapore pulito Il generatore di vapore pulito deve essere progettato per produrre vapore di qualit esente da impurit ed ossidi tale da alimenta
38. linea di base fino ad intersecare la linea di contenuto di umidit sul lato destro del diagramma Si leggono 0 001 kg kg di aria per C e 0 0084 per B Sottrarre C da B Il carico di umidificazione pari a 0 0074 kg kg di aria 0 0084 0 001 5 Per trovare il punto di rugiada dell aria a 22 C del bulbo secco 50 di U R tracciare una linea dal punto B parallela alla linea base fino ad intersecare la linea di saturazione Contrassegnare questo punto con D e leggere la temperatura di 11 C del bulbo secco e umido Punto di rugiada 11 C 6 Per trovare l entalpia dell aria a 22 C del bulbo secco 50 di U R tracciare dal punto B una linea parallela alle linee dell entalpia Leggere il valore Entalpia dell aria 44 kJ kg di aria 7 Lalinea verticale dal punto C fino a intersecare la linea del 50 di U R punto B rappresenta il processo di umidificazione a vapore Nota l aumento della temperatura causato dal vapore cos piccolo che pu essere praticamente trascurato Se invece deve essere tenuto in considerazione l aumento di temperatura pu essere determinato usando questo stesso grafico Il vapore per l umidificazione al momento dell iniezione a 0 bar g l entalpia allora pari a 2676 kJ kg e moltiplicandola per il carico di umidificazione che anche il carico del vapore l entalpia del vapore risulta pari a 19 8 kJ kg 2676 x 0 0074 Aggiungere quest ultima all entalpia dell aria prima dell
39. m it Quando sia i parametri del sistema che le sue prestazioni misurate variano di poco nel periodo di tempo prefissato il sistema si considera funzionante in condizioni stabili Una serie di condizioni fisiche e chimiche o un altra serie di parametri che possono essere usati come punto di riferimento accettato con il quale confrontare nel tempo le condizioni di un sistema che si trovi in qualsiasi altro stato fisico Qualsiasi dispositivo per regolare il funzionamento del sistema o di un componente Il metodo di controllo pu essere manuale o automatico In automatico implicito che risponda alle variazioni di pressione temperatura o di altre propriet la cui grandezza deve essere regolata Controllo automatico di sicurezza che reagisce alle eccessive variazioni della pressione e della temperatura di un gas o di un liquido o di altra sostanza anche di corrente elettrica e risponde limitando o impedendo il funzionamento dell apparato controllato Effettua la regolazione della variabile controllata con variazioni continue e modulante con incrementi o decrementi senza squilibri la regolazione modulante pu essere modificata e corretta dalla variazione di un secondo elemento Controllo a due elementi e Condensazione di vapore acqueo dall aria raffreddandola al di sotto del punto di rugiada e Rimozione di vapore acqueo dall aria con mezzi chimici o fisici Refrigeratore dell aria usato per diminuire il contenuto di umidit dell
40. ma delle pressioni individuali dei gas costituenti una miscela uguale alla pressione totale della stessa Ossigeno tri atomico 03 usato qualche volta nel condizionamento dell aria o in depositi frigoriferi per eliminare gli odori in elevati valori di concentrazione pu essere tossico d 25 26 Requisiti PRESSIONE Assoluta Caduta di pressione Critica Del vapore Di funzionamento idrostatica Relativa Saturazione Statica PROCESSO ADIABATICO PSICROMETRIA PSICROMETRO PUNTO CRITICO PUNTO DI RUGIADA RAFFREDDAMENTO RISCALDAMENTO RICAMBIO D ARIA RINVENIMENTO SATURAZIONE Grado di saturazione SATURAZIONE ADIABATICA SCAMBIATORE DI CALORE essenziali Forza normale esercitata da liquido o gas omogeneo per unit di superficie sulle parete di un contenitore o su altre superfici Pressione di un fluido misurata con inizio scala da condizioni di vuoto perfetto zero bar a Perdita di pressione statica nella pressione del fluido lungo una distanza quale quella da una estremit al altra di un condotto dovuta a d attrito ecc Vapore che corrisponde allo stato critico della sostanza per il quale le fasi liquide e di vapore hanno propriet identiche l una all altra Pressione parziale esercitata dal vapore acqueo espressa in millibar Per una data temperatura del bulbo secco l aria pu trattenere qualsiasi quantit di umidit fino al punto di saturazione Con minore quan
41. nte progettati per chiudere e isolare i relativi occupanti dalle situazioni avverse quali i rumori esterni il clima e l inquinamento l aria all interno degli edifici viene ricircolata continuamente e se non adeguatamente trattata e diluita diventa conseguentemente stantia e non salutare Una cattiva qualit dell aria provoca una serie di condizioni sintomatiche fra gli occupanti dell edificio quali mal di testa sonnolenza mal di gola e febbre Questo fenomeno viene denominato Sindrome da malattia d ufficio Alcuni studi dimostrano che la causa principale dei problemi respiratori deriva dagli aerosol biologici che provocano infezione reazione tossica e possono scatenare reazioni allergiche Questi aerosol biologici provengono da organismi generatori di funghi che si trovano normalmente nel nostro ambiente Essi vengono trasportati sia dalle spore che dalle particelle di polvere e possono causare una serie di malattie respiratorie Inoltre i bassi valori di umidit relativa aumentano l evaporazione dalle membrane mucose di occhi naso bocca gola e del sistema respiratorio che diventando secche perdono efficacia contro questi organismi La maggiore incidenza della malattie respiratorie nei mesi invernali spesso collegata con la bassa umidit relativa Alcuni studi epidemiologici hanno riscontrato che un numero pi basso di malattie respiratorie si verifica tra gli occupanti di edifici dove l umidit relativa varia dal 40 al
42. o dell aria il processo di saturazione adiabatica viene effettuato per portare in saturazione l aria in camere dotate di appositi sistemi di polverizzazione per l acqua La saturazione avviene con perdita di calore entalpia dell aria e con corrispondente aumento entalpico dell acqua che assorbendo calore e vapore fino alla saturazione dell aria L aria viene cio raffreddata dall evaporazione dell acqua Usando il diagramma psicometrico l umidificazione a mezzo di acqua segue la linea della temperatura del bulbo umido Dispositivo progettato specificamente per trasferire calore tra due fluidi separati fisicamente tra loro TEMPERATURA Ambiente Assoluta Bulbo secco Bulbo umido Differenziale Differenziale media Di saturazione Radiante media Zero assoluto TERMODINAMICA Propriet TERMOSTATO Azione diretta UMIDIT Assoluta Percentuale Relativa Rapporto di od anche rapporto di miscelazione Specifica UMIDIFICATORE UMIDIFICAZIONE UMIDOSTATO VAPORE Vapore saturo secco Vapore saturo umido Vapore surriscaldato VENTILATORE VENTILAZIONE VOLUME SPECIFICO ZONA DI COMFORT WWw Sspiraxsarco com it Lo stato termico della materia con riferimento alla sua tendenza a trasferire calore alla materia con cui in contatto Temperatura di ogni ambiente ad esempio un locale nel quale un frigorifero sia collaudato o stia funzionando o un locale condizionato per il benessere de
43. ogni terminale delle tubazioni uscenti dal collettore Sul collettore deve essere installato anche un indicatore di pressione Le tubazioni di prelievo devono essere provviste di tre punti di presa e per collegare una valvola di campionamento e per collegare un tubo pitot e per collegare un sensore di temperatura come mostrato nella figura 1 Questo permette di poter effettuare le prove previste dalle normative sulla qualit e purezza del Vapore Pulito Gas non condensabili secchezza surriscaldamento contaminanti ecc e quindi consentire una completa validazione del sistema Bisogna prestare attenzione alla collocazione di tutte le valvole di sicurezza per assicurare che le utenze vengano propriamente protette Le valvole di sicurezza ed i loro tubi di scarico devono essere tali da prevenire che la pressione nei tubi di alimentazione superi pi del 10 la pressione di progetto Il tubo di scarico deve terminare al di fuori dei locali in una posizione sicura visibile e che non sia soggetta al gelo Qualsiasi tubazione in risalita deve essere provvista di un sistema di drenaggio nel punto pi basso per prevenire l accumulo di condensa Vapore del generatore Valvola di Sicurezza i Sag y F N Eaa Pie i IS Utilizzatore N SA ye Allo Utilizzatore 1 i scaricatore i Utilizzatore 2 Dettaglio e kT Eh i L SI eta ali 2206 Figura 1 Configurazione standard collettore distribuzion
44. ose produzioni in microelettronica e nelle nanotecnologie l attributo essenziale per ottenere farmaci e prodotti di altissima genuinit Certezza del Controllo dell umidit Attraverso accurati e selezionati componenti vengono controllati i parametri ambientali richiesti tra i quali l umidit e la temperatura Per poter assicurare garantire e dare evidenza di qualit purezza e controllo nell umidificazione ricordiamo che in ambito ospedaliero fondamentale disporre di vapore pulito quale modalit di umidificazione richiesta dalle pi recenti normative e linee guida internazionali Il vapore pulito riconosciuto come metodo sicuro ed efficace nella prevenzione delle contaminazioni da legionella Mentre noto e consolidato in ambiente farmaceutico e biotecnologico disporre di vapore puro apirogeno Www Sspiraxsarco com it Evidenziando gli alti rischi conseguenti a pratiche obsolete ritenute ancora valide ed applicabili sensibilizziamo i principali attori sul primo punto da considerare e quindi tutelare la salute dell individuo il nostro punto focale Direttive Normative di riferimento e UNI 11425 2011 ex Progetto di Norma UNI CTI E02058560 del 2010 Impianto di ventilazione e condizionamento a contaminazione controllata VCCC per il blocco operatorio Progettazione installazione messa in marcia qualifica gestione e manutenzione e UNI EN ISO 14644 Camere bianche ed ambienti associati controllati
45. pende dalla temperatura e dalla pressione dell aria Aria secca a una pressione di 760 mm Hg a 15 C e con un volume specifico di 0 8159 m kg In un sistema di condizionamento dell aria il post riscaldamento la fase finale del trattamento quando la temperatura dell aria risulta troppo bassa Processo nel quale un materiale estraendo una o pi sostanze presenti in atmosfera o in una miscela di gas o di liquidi subisce una alterazione fisica o chimica non permanente Calore associato al cambio di temperatura specifico scambio di calore con variazione della temperatura in contrasto con lo scambio di calore dove avviene un cambiamento di stato calore latente senza variazione della temperatura Rapporto fra la quantit di calore richiesta per aumentare di un grado la temperatura di una data massa di una sostanza qualsiasi e quella richiesta per una sostanza standard di riferimento Solitamente acqua a 15 C Variazione di lunghezza per unit di lunghezza o variazione di volume per unit di volume di una sostanza per una variazione unitaria della temperatura Liquido formato dalla condensazione di un vapore normalmente acqueo Nei sistemi a vapore la condensa di fatto acqua condensata del vapore nel condizionamento dell aria la condensa l acqua sottratta all aria per esempio dalla condensazione sulla serpentina di raffreddamento di un refrigeratore Processo di trasformazione del vapore in liquido dovuto all abba
46. re nella massima sicurezza i sistemi di umidificazione oltre alle tradizionali autoclavi di sterilizzazione dove il vapore ed il condensato non devono potenzialmente contaminare l ambiente confinato e lo strumentario e telerie garantendo il prodotto finale Negli ambienti ospedalieri nei blocchi operatori comprese le centrali di sterilizzazione e comunque nelle applicazioni in camere bianche in genere con condizioni termoigrometriche controllate l utente e il paziente sono il prodotto da garantire Tornando alla generazione del vapore pulito la separazione delle impurit presenti deve avvenire per gravit e per forza centrifuga Tutte le superfici delle parti in contatto con l acqua di alimento e con il vapore pulito saranno costruite in acciaio inossidabile AISI 316 316L per assicurare una protezione dalla precipitazione di carburi formatisi durante i processi di saldatura Conforto nella scelta dei materiali lo troviamo nella norma EN 285 2006 A2 2009 APPENDICE C Estratto da EN 285 2006 A2 2009 APPENDICE C Materiali raccomandati C 1 2 Nelle scelte dei materiali si dovrebbe tener conto dei seguenti fattori La presenza nel vapore di sterilizzazione o negli agenti di raffreddamento di sostanze che innescano la corrosione per esempio ossigeno libero o anidride carbonica e La possibilit di formazione di strati resistenti alla corrosione sulle superfici Sistema distribuzione vapore pulito Anche il s
47. spondenza di alta temperatura Vapore acqueo presente in un dato spazio Peso effettivo di vapore acqueo in una massa d aria espressa in kg di acqua per kg d aria Rapporto fra l umidit specifica di aria umida e quella dell aria satura alla stessa temperatura e pressione in genere espresso in percentuale grado o rapporto di saturazione Rapporto fra l effettiva quantit di umidit in un dato volume di aria e quella della umidit richiesta per la saturazione del volume stesso Rapporto fra la massa di vapore acqueo e quella dell aria secca contenuta nel campione d aria Rapporto fra la massa di vapore acqueo e la massa totale di un campione di aria umida es Kg di umidit Kg tot di aria Dispositivo per aggiungere umidit all aria Aggiunta di vapore acqueo all atmosfera o di vapore acqueo o di umidit a materiali qualsiasi Dispositivo di regolazione attivato da variazioni di umidit usato per il controllo automatico dell Umidit Relativa Gas particolarmente vicino all equilibrio con la fase liquida di una sostanza e che non segue le leggi dei gas Alcuni tipi sono usati al posto di gas per i refrigeranti Vapore alla temperatura di saturazione corrispondente alla sua pressione che non contiene acqua in sospensione Vapore alla temperatura di saturazione corrispondente alla sua pressione ma che contiene particelle di acqua in sospensione Vapore a una temperatura piu alta di quella di saturazione corr
48. ssamento della sua temperatura o all estrazione del suo calore La condensazione del vapore acqueo pu essere effettuata nel condensatori di vapore o nelle batterie di deumidificazione L acqua prodotta denominata condensa Processo di trattamento dell aria per controllare allo stesso tempo temperatura umidit purezza e distribuzione della stessa per rispettare le richieste di comfort degli occupanti l area da condizionare Condizionamento dell aria per ottenere condizioni di comfort che viene usato principalmente quando la temperatura e l umidit esterne superano quella da mantenere all interno Riscaldamento umidificazione filtrazione e distribuzione dell aria quando la temperatura esterna al di sotto di quella interna Insieme di apparati per il trattamento dell aria che controlla allo stesso tempo temperatura umidit purezza e distribuzione dell aria per rispettare le richieste di un area da condizionare CONDIZIONI STABILI CONDIZIONI STANDARD CONTROLLO Controllo di massima o di minima CONTROLLO MODULANTE DEUMIDIFICAZIONE DEUMIDIFICATORE DEUMIDIFICATORE A SUPERFICIE DIFFUSORE ARIA EFETTO UMIDIFICANTE ENTALPIA Calore totale specifico ENTALPIA DEL LIQUIDO ENTALPIA DI EVAPORAZIONE FASE IGROMETRO INFILTRAZIONE INFILTRAZIONI D ARIA ISOLANTE DI RIEMPIMENTO ISOLANTE DI RIVESTIMENTO LAMINAZIONE LEGGE DELLE PRESSIONI PARZIALI OZONO WWw Sspiraxsarco co
49. t relativa ambiente in particolare dove tali carichi possono essere sensibilmente pi grandi di quelli che sono necessari per la ventilazione ed il riscaldamento Climatizzazione e condizionamento dell aria Un condizionamento completo dell aria prevede il controllo di determinate condizioni ambientali che comprendono la temperatura ed i ricambi dell aria i livelli di umidit e dell energia di irraggiamento la polvere qualche contaminante e i microrganismi Il condizionamento dell aria per le aree abitate viene previsto per favorire condizioni di comfort salute e produttivit per coloro che le frequentano Tali aree comprendono luoghi di residenza uffici istituzioni quali ospedali arene sportive alberghi e industrie sistemi di condizionamento dell aria sono progettati anche per facilitare il funzionamento delle attivit produttive manifatturiere ed operative Un sistema completo di condizionamento dell aria in grado di aggiungere e togliere calore e umidit e di filtrare sostanze sospese nell aria quali polveri e fumi e di trattare eventuali odori nell area controllata sistemi che si limitano a riscaldare umidificare e filtrare per controllare il confort nella stagione invernale vengono denominati sistemi di condizionamento dell aria invernali quelli che invece provvedono soltanto a raffreddare deumidificare e filtrare sono denominati sistemi di condizionamento estivi In aggiunta a quelli sopracitati ven
50. tit di umidit di quella richiesta per la saturazione la pressione parziale della umidit cade al disotto di quella richiesta alla saturazione Questa denominata pressione del vapore Pressione misurata in un punto di riferimento durante il funzionamento di un sistema esempio impianto a vapore o di refrigerazione Forza normale per unit di superficie esercitata da un fluido che si muove su un corpo immerso infinitamente piccolo se quel corpo fosse trasportato con il fluido Pressione di un fluido misurata con inizio scala dalle condizioni standard della pressione atmosferica detta anche pressione manometrica E in pratica la differenza fra la pressione assoluta e la pressione atmosferica Pressione di saturazione di una sostanza pura a una data temperatura pressione alla quale il vapore e la fase liquida o il vapore e la fase solida possono coesistere in equilibrio stabile Scopo del ventilatore muovere l aria Quando l aria si muove in un condotto per condizionamento od umidificazione si verifica una resistenza al flusso che viene denominata pressione statica Processo termodinamico durante il quale nessun calore viene ceduto o aggiunto al sistema Scienza che determina le propriet termodinamiche dell aria umida e l utilizzo di dette propriet Analizza anche le condizioni e i processi che si riferiscono all aria umida Strumento per misurare l umidit Relativa per mezzo delle temperature del bulbo umido e del bul
51. tura indicata da un bulbo termometrico umidificato esposto alla corrente d aria e Temperatura del bulbo secco la temperatura indicata da un termometro comune non influenzato dall umidit dell aria Il rapporto fra dette temperature stabilisce il grado di saturazione dell aria o della umidit relativa Se l aria circostante contiene valori di umidit molto bassi il grado di evaporazione sar pi elevato e l abbassamento della temperatura del bulbo umido pi sensibile viceversa un contenuto pi alto di umidit nell aria causer una evaporazione minore producendo un valore differenziale di temperatura pi basso WWww Sspiraxsarco com it 100 30 Pa 80 70 gmi N 60t N 50 pod 4095 i ASN Yy 3095 20 da o LE N Z 10 j aN NO Hf a S S A VIa Temperatura del bulbo umido C m ANNIN A x IA iN N 10 16 21 27 32 Temperatura del bulbo secco Figura 2 Condizioni di benessere fisico Le condizioni di benessere sono indicate con l ombreggiatura dal centro al basso del diagramma per il periodo invernale mentre per quelle estive sono indicate nella parte centrale alta del diagramma La percentuale delle persone che avvertono una condizione di benessere in estate e in inverno sono indicate sulla linea della temperatura effettiva Poich i moderni edifici sono normalme
52. umidificazione che uguale a 24 5 kJ kg alla temperatura di 22 C del bulbo secco e 8 C del bulbo umido 24 5 19 8 44 3 kJ kg di aria 8 Occorre ricordare che il grafico utilizzato deve sempre essere riferito ai dati atmosferici standard ed alla zona climatica in cui verr realizzato l impianto Caratteristiche delle strutture edili Dopo aver studiato l importanza dell umidit e la necessit dell umidificazione in certe situazioni dobbiamo ora esaminare le caratteristiche dell area umidificata Le caratteristiche di un fabbricato comprendono e funzione e occupazione e struttura e sistema di riscaldamento ventilazione o condizionamento dell aria Tutti questi elementi influenzano l umidit ambiente e devono essere presi in considerazione nella fase di progetto di un sistema di umidificazione Precisione di controllo Ambienti differenti richiedono un controllo accurato e diversificato di umidit relativa con un range pi o meno ristretto Per effetto della interrelazione fra la temperatura e l umidit relativa un preciso controllo dell umidit richiede una regolazione della temperatura altrettanto efficiente Ci significa che se le condizioni esterne e di carico cambiano i sistemi di controllo devono rispondere adeguatamente per mantenere costante e regolare opportunamente l umidit relativa dell ambiente Requisiti essenzia li Condensazione visibile La condensa visibile l umidit condensata
53. ur brevemente illustrato quest argomento relativo al vapore pulito filtrato introduciamo alcuni Sistemi di generazione dedicati particolarmente attrezzati che vengono alimentati normalmente con acqua deionizzata distillata o osmotizzatadi gli unici in grado di produrre vapore pulito adatto all umidificazione dell aria comparato esattamente a quanto richiesto per la sterilizzazione ospedaliera e dunque in conformit alla normativa EN 285 HTM 2031 La distinzione e separazione dei due circuiti vapore tecnologico come fluido primario dal secondario prodotto vapore pulito garantisce quindi elevate peculiarit della generazione controllata per il titolo la purezza e la qualit e minimizzando i trascinamenti Sistema di generazione di vapore pulito di tipo compatto CSM C Completamente carterate trasportabili su ruote integrate anche attraverso porte standard queste unit sono in grado di generare vapore pulito EN 285 HTM 2031 alle rispettive classiche pressioni di distribuzione da 1 5 a 3 bar Sono dotate di sistema di preriscaldo e degasazione dell acqua di alimento a bordo macchina controlli di pressione e livello modulanti con soluzioni inverter per le pompe di carico Possono impiegare qualsiasi tipo di vapore industriale come fluido primario oppure in alternativa anche energia elettrica nel tal caso il quadro di comando separato 21 22 Requisiti essenziali Sistema di generazione di vapore pulito CSM K Tutt
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