Chimica e laboratorio triennio

Prof. TROIANO Sergio

Un moderno impianto chimico, anche tra i più semplici come un evaporatore a singolo effetto, richiede una strumentazione automatica di controllo per il suo corretto funzionamento.

Come dice la parola stessa per strumentazione automatica si intende un meccanismo capace misurare in modo continuo ed accurato alcune semplici grandezze fisiche come la temperatura, la pressione, ed altre analoghe e di intervenire opportunamente, chiudendo od aprendo valvole quando i valori letti si discostano da quelli prefissati.

Nella sua espressione più semplice un controllo automatico si compone di una sonda che misura una qualunque grandezza fisica, di un controllore che confronta il valore della variabile misurata con quello di riferimento impostato inizialmente dal tecnico responsabile della conduzione dello stabilimento, e nel caso che i due valori non risultano coincidenti provvede, normalmente, a chiudere od aprire una certa valvola di regolazione di flusso onde riportare il valore della variabile a quello preimpostato.

Nella scelta dei controlli automatici occorre tenere bene a mente che essi sono costosi e quindi devono essere usati con parsimonia e quindi solo quando e dove sono strettamente indispensabili e devono essere sempre installati con il metodo del by-pas per escludere e sostituire la valvola automatica in caso di avaria senza fermare l’impianto, anche se naturalmente durante questo frangiente la regolazione deve essere fatta manualmente.

Stante la peculiarità e la complessità degli impianti chimici, in cui ciascuno è diverso dagli altri, non vi sono vere e proprie regole per la installazione dei controlli automatici, tuttavia, in linea del tutto generale e con riferimento all’evaporazione sia a multiplo effetto che per termocompressione, possiamo sintetizzare i seguenti punti:

1. E’ sicuramente indispensabile un controllo di livello in tutti gli evaporatori, con la valvola di intercettazione posizionata sulla condotta adduttrice della soluzione.
2. Nel condensatore di fondo è opportuno tenere sotto controllo la pressione con la valvola di regolazione inserita nel ramo freddo dell’acqua di raffreddamento.
3. Un controllo di densità deve essere inserito nel fondo dell’evaporatore da cui fuoriesce la soluzione concentrata e con la valvola di regolazione messa sulla condotta di uscita della soluzione concentrata.
4. L’alimentazione, cioè la soluzione diluita che si vuole concentrare, deve avere costante la portata e quindi è necessario un controllore di flusso con la valvola inserita sulla stessa condotta adduttrice dell’alimentazione.
5. La portata del vapore di rete può essere utilmente regolata misurando la portata dell’alimentazione ed inserendo la valvola sulla linea dello stesso vapore di rete.
6. Nel saturatore, se è presente è opportuno installare un controllo di temperatura con la sonda inserita nel vapore saturo in uscita e con la valvola posta sulla corrente dell’acqua da spruzzare.

I controlli principali sono TC, FC, PC, LC, DC sigle che significano controllo di temperatura, flusso, pressione, livello e densità, ma ne esistono anche altri ed a volte possono essere anche associati tra di loro in vario modo.

Da non trascurare infine, è il fatto che per uno stesso impianto possono esistere parecchi schemi di controllo diversi tra di loro ma egualmente corretti ed efficaci e la scelta ottimale deve essere fatta considerando sia i transitori durante l’accensione a e lo spegnimento, e sia soprattutto analizzando le possibili cause di incidente che ovviamente nessuno si augura ma che occorre mettere in conto in fase di progettazione.