Elettrovalvole per applicazioni criogeniche LN2 LCO2
La manipolazione e il controllo dei gas criogenici liquefatti, ovvero anidride carbonica liquida (LCo2) o azoto liquido (LN2) fino a meno 196°C, sta diventando sempre più importante dal punto di vista della sicurezza. Le elettrovalvole criogeniche sono utilizzate per interrompere linee pressurizzate, ad esempio per il raffreddamento del cemento e il congelamento del terreno, e per controllare armadi frigoriferi per applicazioni di laboratorio e per il congelamento degli alimenti.
Vantaggi degli elettrovalvole
Gli elettrovalvole sono organi di interruzione "fail safe" orientati alla sicurezza. Mediante l'interruzione della tensione elettrica, gli elettrovalvole commutano direttamente tramite forza molla e/o utilizzando la pressione pilota in posizione di sicurezza:
- CHIUSO (con funzione NC)
- APERTO (con funzione NO).
Le valvole sono generalmente denominate elettrovalvole a comando diretto, a comando forzato o a comando servo.
Priorità alla sicurezza
Nelle applicazioni criogeniche, la corretta funzione della valvola ha la massima priorità, poiché un malfunzionamento della valvola ha conseguenze di vasta portata. Oltre ai danni della perdita di produzione e della distruzione del prodotto, il pericolo per l'incolumità personale è massimo. In caso di fuoriuscita incontrollata di anidride carbonica liquefatta (LCo2), il gas liquido evapora rapidamente e genera grandi quantità di gas. L'ossigeno nell'ambiente viene spostato e agisce pertanto in modo soffocante. L'azoto liquefatto criogenico (LN2) provoca bruciature da freddo e congelamento al contatto diretto.
L'esperienza
ha dimostrato che molti utenti di gas criogenici purtroppo non hanno avuto esperienze positive in merito al funzionamento senza difetti delle valvole automatiche. Le perdite e il bloccaggio dello stelo della valvola dovuti all'umidità o a componenti potenzialmente non corretti sono purtroppo un grande fattore di incertezza, poiché ciò, come accennato inizialmente, compromette massicciamente il ciclo di produzione o la regolazione dell'immissione di freddo.
Buschjost Magnetventile, un'azienda innovativa nel Nord Reno-Westfalia a Vlotho, ha nel suo programma risolutori di problemi per le applicazioni criogeniche.
Risolutori di problemi (problem solver & users darling)
Ad esempio, l'elettrovalvola 2/2 vie 2/738, sviluppata appositamente per applicazioni criogeniche in funzionamento continuo ed in uso con successo da diversi anni. È necessario gestire in modo sicuro i grandi differenziali di temperatura Δt 230°C tra le temperature ambiente e del mezzo; non è un compito semplice, poiché gli elettrovalvole hanno costruttivamente elementi di scorrimento dall'ancora al pistone della valvola e, a seconda dell'applicazione, è necessario prevedere un congelamento esterno permanente.
Il fatto che le bobine magnetiche debbano disporre di una protezione speciale contro l'ingresso di umidità è evidente.
Il programma degli elettrovalvole per applicazioni criogeniche è stato ampliato negli ultimi anni da costanti esigenze dei clienti. Le dimensioni di attacco da G1/4 a G6/4 e le pressioni fino a 200 bar sono oggi controllabili.