ATEX valvola di sfiato serbatoio alcolici

[weareblind]

Abbiamo un serbatoio di grappa, titolo alcolometrico tra 60% e 70%
La valvola di equilibrio fluidodinamico (gas) impedisce accartocciamenti del serbatoio in svuotamento, e scoppio in riempimento.
Una sfera in basso opera in sovrapressione. Sfera da 2,5 cm = 0,025 m di diametro, raggio r = 0,0125 m, quindi volume V pari a 4/3 * π * r^3 = 8,2 E-6 mc.
Densità del vetro 2.500 kg/mc, quindi i kg della sfera di vetro sono 2.500 kg/mc * 8,2 E-6 mc = 0,02 kg, cioè 20 grammi.
La sezione occlusa ha raggio 1 cm = 0,01 m, quindi sezione S = π * r^2 = 3,14 E-4 mq.
La pressione esercitata dalla sfera di vetro sarà pari a (massa * accelerazione) / sezione = m * g / S = N / S = (0,02 kg * 9,8 m/sq) / 3,14 E-4 mq = 624 N / mq = 624 Pa.
Una cifra estremamente bassa.
La tensione di vapore dell'alcol puro, a temperatura ambiente, è 5.730 Pa.
Ammettiamo pure che sia 3.400 Pa al 60% di alcol, è 5 volte la taratura della valvola.
Con la sezione S di perdita considerata, alla pressione considerata (3.400 Pa), la perdita sarebbe costante e pari a 70 g / h, quindi 1.700 gr / giorno.
Con 25 valvole, 42 kg al giorno.
Non può essere, ma al momento non capisco perché.

[Stilo]

Consolati
Io non capisco nemmeno il problema
S;

[weareblind]

AHAHAHAHAHAHAHAH numero uno.
E a me la grappa non piace!

[ursamaior]

Ovviamente tu sei certo che la valvola funzioni esclusivamente a gravità e non abbia, piuttosto, una molla

[weareblind]

Esatto. Ho i disegni costruttivi. E il produttore, contattato, si rifiuta di dare qualsiasi informazione.

[ursamaior]

E allora basta.
Ovvio che nell'analisi ci sono delle approssimazioni, ma sei sotto di un fattore moltiplicativo 5... Difficile recuperare una differenza del genere senza avere altri elementi.
Forse la sfera è in acciaio?

[weareblind]

Sempre nei disegni costruttivi c'è scritto vetro. Non capisco poi la ritrosia del costruttore.

[Marzio]

Credo che sia mal impostato il problema di trasferimento di massa.
La tensione di vapore che hai indicato (5730 Pa) non può "vincere" contro la pressione atmosferica. Il trasferimento per differenza di pressione di verificherà solo in presenza di tensioni di vapore superiore a quella atmosferica (es. presenza di propano all'interno).
In questo caso, invece, la tensione di vapore dell'alcol etilico "perde" con l'atmosferica con il risultato che verrà emessa una data quantità di vapore di etanolo, in concentrazione approssimativamente pari al 5% di etanolo in aria.
Fine, se la valvola rimane chiusa.
Il trasferimento di massa attraverso la valvola di sicurezza avrà luogo solo in conseguenza di due fattori specifici:
- Il primo: guasto alla valvola di respirazione (rimane aperta): in questo caso l'ambiente al 5% di etanolo muoverà "massa" per riequilibrare la concentrazione all'esterno (pari a zero tecnico). Insomma un moto di diffusione. Si utilizza l'equazione di stefan e ti darà valori prossimi allo zero.
- Il secondo: riempimento della cisterna di etanolo. In questo caso il volume d'aria al 5% di etanolo sarà esattamente uguale alla massa di liquido in ingresso.
Ciao
Marzio