Autoclave

Autoclaves

por khomodo | buenastareas.com

Sede Colón Tecnología en Refrigeración y Climatización Física Termodinámica

Autoclaves

Alumnos: Pablo Méndez Becerra Gastón Torres Finot Profesora: Rosa Quintana

Presentación

Dentro de las distintas aplicaciones de la termodinámica en campos específicos de procesos industriales, nos encontraremos con un dispositivo destinado a manejar un volumen control de fluidos para diversas aplicaciones. Hacemos referencia al Autoclave; máquina termodinámica que, gracias a la altísima presión con que este trabaja, es capaz de elevar enérgicamente la temperatura en su interior, con la finalidad de transferir dicha energía –ya sea en forma de calor o presión- a los materiales cargados en su interior. Dicho dispositivo opera para diversas aplicaciones, dadas sus propiedades de oscilar las presiones al interior de él y, por ende, la temperatura. La intención del actual informe es la de presentar en forma sucinta, pero precisa, los procesos desarrollados al interior de un autoclave ideal, así como distinguir los principales tipos de autoclaves existentes.-

Clasificación

Dada su amplia gama de aplicaciones, tendremos también una vasta categoría de autoclaves para sus distintos usos. Autoclave de Presión a Vapor inyectado por caldera remota. Este dispositivo es, por lo general, el autoclave más usado en procesos Industriales, dado su gran eficiencia en el manejo de Temperaturas elevadas por tiempos considerables.

Autoclave de Presión a Vapor generado por resistencia eléctrica. En esteequipo el vapor de gas ya no es inyectado desde una caldera, sino que el vapor lo genera la potencia desplegada por el trabajo eléctrico realizado por una resistencia, sumergida en un contenedor de agua al interior del mismo autoclave.

Autoclave de Aire Seco. Este dispositivo opera en base al calor que le otorga una resistencia eléctrica, elevando la temperatura del aire, confinado herméticamente, hasta la temperatura deseada de operación. Equipos generalmente usados en clínicas odontológicas, desinfección hospitalaria, y –por lo general- en Masas de Control relativamente pequeños.

Autoclave de Vacío y Presión alternada Este dispositivo se utiliza ampliamente en la industria textil, en la impregnación de maderas así como en el desarrollo de materiales especiales y polimerización de compuestos. Oscila presiones, y a la vez temperaturas, con la finalidad específica a desarrollar.

Autoclave de Óxido de Etileno Este equipo, que ya escapa a los alcances de la termodinámica, no es otra cosa que un esterilizador que usa óxido de etileno como agente de desinfección.-

A su vez, debemos respetar la Concepción del Equipo: Físico: Estático o Rotativo. Esto refiere a la manera en que la materia cargada recibe la energía térmica; si este contenido se mantiene estático o va rotando su posición al interior del Autoclave. Conforme al tipo de Autoclave y su respectiva aplicación veremos cuál distribución térmica será la más apropiada.

Constructivo: Horizontal , Vertical eHidrostático Nos indica si nuestro Autoclave está diseñado para cargar el material de manera Vertical, u Horizontal, aspecto que discutiremos más adelante. Asimismo, mencionaremos la importancia del Autoclave Hidrostático que, gracias a una compleja operación físico-mecánicaconstructiva, permite esterilizar masiva y constantemente ciertos productos en una cadena de vapor-agua-vapor; su ventaja es que permite operar de manera ininterrumpida en determinados procesos industriales.

Descripción:

El Autoclave es un dispositivo cuya finalidad es la de controlar tanto presión como temperatura al interior de su cámara, herméticamente sellada por una o más escotillas. Sus aplicaciones son tan variadas, que dan origen a una amplia gama de equipos de distintas dimensiones, con diversos fluidos y potencias de trabajo. Previamente vimos que la infinidad de equipos existentes en el mercado nos hacen imposible hacer un análisis detallado sobre sus propiedades termodinámicas. Sin embargo, para estudiar el complejo proceso termodinámico sucedido en el Autoclave, nos apoyaremos básicamente en el desarrollo de un equipo básico diseñado, hace años ya, para la esterilización de conservas.

Desarrollo del Proceso en Autoclave Ideal

Para entrar a ver esta parte del informe, nos es indispensable hacer hincapié en que –dada la variedad de equipos de autoclave existentes- haremos el desarrollo de un Autoclave Ideal de Esterilización para explicar su desempeño: Funcionamiento: El proceso completo de esterilizaciónen un autoclave se compone diversas fases. Fase de Estiba. En esta etapa se carga todo el material a ser esterilizado en el interior del Autoclave, previa supervisión del material y estado del equipo en cuestión. Luego se procede a cerrar el Autoclave y sellarlo gracias a sus poderosos brazos de agarre, con el fin de estancar herméticamente la tapa y así evitar una peligrosa anomalía en el funcionamiento del Autoclave.

(1)

Palanca de apertura, (2) Manómetro, (3) Cuerpo de Autoclave,(4) Bases de soporte, (5)Tubería de drenaje, (6) Escotilla,(7) Manivela aseguradora, (9) Panel de control. Autoclave Laboratorio INACAP.

Fase de “Venteo” y Calentamiento

A medida que el vapor sobrecalentado proveniente de la caldera ingresa al Autoclave, desplaza el aire haciéndolo salir por la válvula de venteo, ubicada en la tapa de nuestro Autoclave Ideal. Durante esta fase se encuentra abierta dicha válvula. Ésta fase termina cuando el vapor sobrecalentado comienza a salir por la válvula; esta se cierra y comienza a elevar la presión hasta que se alcanza la temperatura de esterilización. Se recomienda usar entre 115 y 125 ºC para esterilización comercial de conservas.

Fase de Esterilización

Una vez cerrada la válvula de venteo y alcanzada la temperatura de esterilización requerida – Temperatura de Régimen- se inicia el proceso isotérmico e isobárico de esterilización. En este punto nos encontraremos en presencia de un elevado calor latente que,

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