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Cisa, fondata nel 1947 con sede a Lucca, è una delle prime aziende ad aver sviluppato le autoclavi di sterilizzazione per l’industria sanitaria ed è ad oggi uno dei principali produttori di tecnologie per il controllo delle infezioni. Cisa produce, progetta e fornisce centrali di sterilizzazione complete negli ospedali di tutto il mondo, ma anche prodotti per laboratori e centri di ricerca.
Tramite l’università di Pisa mi è stata data la possibilità di collaborare con questa azienda per poter lavorare allo sviluppo di un modello di una delle loro sterilizzatrici a vapore con lo scopo di individuare le variabili di maggior interesse che vanno ad influenzare l’efficienza del ciclo a livello energetico, in modo tale da sviluppare un sistema predittivo affidabile da utilizzare in fase di progettazione per quantificare i consumi energetici e le tempistiche dei cicli di sterilizzazione.
Per realizzare questo modello verrà utilizzato il software Simcenter AMESim di Siemens, piattaforma di simulazione con librerie multifisiche che possono interagire tra loro, che permette di creare sistemi di equazioni differenziali e/o ordinarie in modo “user friendly” le quali soluzioni danno informazioni sull’andamento nel tempo delle grandezze fisiche o sul comportamento dinamico del sistema. Il software è stato fornito dall’azienda BSIM Engineering, partner ufficiale di Siemens.
La modellazione viene fatta tramite la libreria “two phase flow” che permette di sviluppare un modello di qualsiasi sistema bifase che nel nostro caso è acqua/vapore. Facendo riferimento allo schema di impianto dell’autoclave P-6410H/TYPE-E, dopo aver fatto le giuste ipotesi di approssimazione e semplificazione dovute principalmente a limiti dati dalla libreria utilizzata, si procede alla trasposizione degli elementi di impianto sul software, il loro collegamento reciproco e la parametrizzazione degli stessi. Una volta effettuate le simulazioni, si estraggono gli andamenti delle variabili di interesse come temperatura e pressione della camera di sterilizzazione e si confrontano con i valori dei dati sperimentali raccolti durante i test effettuati nella sede di Cisa sulla suddetta autoclave per validarne il modello. Infine, si effettuano diverse simulazioni, variando i parametri di interesse, per valutare la stabilità e l’efficacia predittiva del modello con differenti set-up della macchina considerata.