Come evitare che la camera a vuoto esploda
Se utilizzate camere a vuoto per la pulizia chimica, sicuramente conoscete già quel scenario spaventoso: ci sono solventi infiammabili ed esplosivi nell’ambiente, e c’è bisogno di calore per farli reagire.
Il problema è che le lampade infrarosse tradizionali sono “aperte”: l’elemento riscaldante è esposto direttamente all’ambiente circostante. In una stanza piena di vapori volatili, anche una piccola scintilla o una superficie leggermente troppo calda possono trasformare il luogo di lavoro in una palla di fuoco. Non è affatto una situazione sicura.
Per risolvere questo problema, smettiamo di utilizzare lampade aperte e passiamo a quelle con rivestimenti sigillati.
Il segreto sta nel sigillo
In pratica, gli emettitori infrarossi vengono racchiusi all’interno di involucri resistenti, realizzati in quarzo o vetro borosilicatico. Si tratta di uno scudo ermetico che mantiene l’elemento riscaldante completamente separato dall’atmosfera all’interno della camera. Poiché i componenti elettrici sono isolati, non c’è rischio di arcate elettriche o di surriscaldamento che possa causare un’esplosione.
La parte difficile è rappresentata dai punti di ingresso dell’alimentazione elettrica: i sigilli devono essere perfetti, in modo da resistere sia alla pressione del vuoto che ai prodotti chimici corrosivi. Se un sigillo non funziona correttamente, la pressione negativa diminuisce e si torna nuovamente nella zona pericolosa.
Gestire il calore in condizioni di vuoto
Riscaldare oggetti in condizioni di vuoto è molto complicato: non c’è aria che possa trasportare il calore, quindi non avviene alcuna convettione. Tutto avviene tramite radiazione.
Dobbiamo regolare le lampade in modo che il flusso di calore rimanga costante. Non vogliamo che ci siano “punti caldi” che danneggino il pezzo da lavorare; vogliamo invece un riscaldamento uniforme e uniforme.
Tuttavia, bisogna tenere presente che c’è un po’ di ritardo: il calore deve viaggiare attraverso lo strato protettivo di vetro prima di raggiungere il bersaglio. Quindi non avviene immediatamente. È necessario regolare i controllatori PID. Se si lasciano impostati sui valori predefiniti, è probabile che la temperatura superi il limite desiderato.
I compromessi
Questo sistema è l’unico modo per rimanere al sicuro in zone pericolose, ma comporta dei compromessi. Lo strato aggiuntivo di vetro aumenta la resistenza termica. La velocità di riscaldamento sarà quindi leggermente inferiore rispetto a quella ottenuta con lampade non protette.
Per compensare questo, di solito aumentiamo la potenza degli elementi interni. Una cosa importante da ricordare: assicuratevi che l’alimentazione elettrica sia in grado di gestire la maggiore corrente richiesta quando si accende la lampada.