Appunti completi di Impianti e logistica industriale

AUTORITA’ DELLA VALVOLA

E’ il rapporto tra la perdita di pressione tra monte

e valle e la perdita di pressione complessiva del

circuito.

Se ha un valore piccolo, la valvola fa passare bene il flusso,e quindi per produrre un effetto

regolante è necessario chiuderla quasi completamente, ma ciò porta a delle difficoltà nello

stabilizzare la portata. Per un valore grande, ho che la valvola comanda la regolazione, e

con grandi perdite di carico ho anche un costo elevato(in caso di chiusura).

Un valore ottimale è quindi del 50% circa(la valvola perde quanto il circuito circa).

CURVA CARATTERISTICA DI UNA VALVOLA

Si costruisce considerando la relazione tra il K e la corsa della valvola,

v

cioè la variazione della portata al variare dell’apertura della valvola a

pressione costante. In base alla forma dell’otturatore ottengo differenti curve.

In genere si dividono in:

-VALVOLE A CARATTERISTICA LINEARE

Sono a settore, a sfera, a farfalla ecc….

-VALVOLE A CARATTERISTICA EQUIPERCENTUALE

Servono per una regolazione che varia esponenzialmente rispetto

all’alzata dell’otturatore, in modo da regolare meglio la temperatura

dell’acqua.Sono valvole a due vie ad otturatore.

Si chiama equipercentuale in quanto se cresco del 10% l’alzata,

ottengo un incremento del 10%.

Posso avere anche valvola ad apertura rapida.

La scelta dipende dall’effetto che voglio avere, ma in generale

regolano meglio le valvole a globo o a farfalla, mentre quelle a

saracinesca regolano peggio.

Alle tubazioni va aggiunta una protezione esterna per proteggerli dall’acidità del terreno e

dalle correnti vacanti del terreno: quando un tubo viene messo in un terreno umido e vicino

c’è una sorgente elettrica, ho che un flusso di elettroni prova a entrare nella tubazione in

quanto l’acqua è un buon conduttore, uscendo poi in un punto con potenziale maggiore. In

presenza di ambiente umido, nella zona d’entrata ho un anodo, dove la zona si ossida e la

tubazione si assottiglia, mentre in uscita ho il catodo, con il posizionamento di materiale.

La protezione delle tubazioni sotterranee avviene tramite:

- GIUNTI DIELETTRICI, che sono pezzi di isolamento elettrico(modalità passiva) che

sono posizionati al posto delle flange.

- PROTEZIONE CATODICA, dove tramite una batteria do delle cariche negative alla

tubazione in modo da far allontanare gli elettroni, usando un anodo dispersore

collegato alla tubazione. Può essere passiva(senza potenziale generato

esternamente e usando un anodo sacrificale) o attiva.

Si possono rivestire i tubi con materiali impermeabili all’acqua(bitume caldo liquido,

fasciature in lana di vetro ecc….) o con materiali contro la corrosione.

Le tubazioni esterne sono invece rivestite di alluminio in modo da proteggerle dallo scambio

termico di irraggiamento e di convezione e quindi in modo da non far disperdere il

calore(metto un materiale isolante che viene protetto da una lamiera di alluminio). Per i tubi

freddi non basterebbe l’isolante in quanto avrei problemi di condensazione

esterna(nell’isolante si forma condensa in quanto l’aria che entra nell’isolante è più calda e

umida della temperature interna al tubo), aggiungo quindi una barriera al vapore che sta tra

alluminio e isolante, rendendolo impermeabile all’umidità.

Per calcolare lo spessore dell’isolante so che questo è caratterizzato dalla resistenza

termica R che è data da:

Essendo che lo scambio termico avviene per conduzione, convezione e irraggiamento.

R può essere calcolato anche come:

In generale se considero una superficie S isolata nel caso piano, vale, secondo la legge di

Fourier, per il dimensionamento dell’isolante:

In caso di pareti cilindriche, ho che la potenza termica attraverso la superficie esterna

dell’isolante S vale:

e

ESEMPIO

In caso di pareti cilindriche ho che si risolve per via numerica e non analitica.

ESEMPIO

ESEMPIO

ESEMPIO

Le tubazioni vanno protette anche dal gelo, e si ricorre all’utilizzo di isolante in modo da

impedire il congelamento del fluido. Considero un tratto infinitesimo dL

di tubo, la potenza termica dq trasmessa attraverso la parete deve

p

essere uguale alla potenza termica dq persa da, fluido di raffreddamento

r

ESEMPIO

Anche i serbatoi vanno protetti dal gelo, sempre tramite l’isolante.

Considero un serbatoio con una massa di fluido M e un tempo infinitesimo dt.

L’energia de trasmessa attraverso le pareti durante il dt deve essere uguale

p

all’energia termica de persa dal fluido per raffreddamento

r

ESEMPIO:

Le tubazioni che lavorano con fluidi caldi tendono a subire allungamenti e contrazioni. Le

deformazioni dipendono dalla legge

In genere, più il diametro è piccolo, più le tubazioni si deformano con pericoli di rottura.

Se invece il diametro è grande, si possono determinare spinte inammissibili sugli impianti

ai quali le tubazioni sono collegate

Analizzando la prova a trazione del tubo, noto

che il carico ammissibile sia circa ⅓ della rottura.

ESEMPIO

ESEMPIO

I tubi non rettilinei rispondono meglio alle deformazioni.

Spesso si montano dei compensatori assiali a soffietto, o dei compensatori a omega o a

lira.

ESEMPIO:

9. MOVIMENTAZIONE DEI MATERIALI

La Logistica è fondamentale per il funzionamento corretto di una azienda.

Della logistica studieremo la movimentazione, ovvero un processo che prevede una

trasformazione spaziale e lo stoccaggio.

Il Magazzino è una parte fondamentale dell’azienda, infatti un magazzino funzionale e

funzionante porta prestazione generali dell’azienda migliori e più efficienti.

Logistica interna

Processi del magazzino

e della produzione

Si parla di trasporti interni quando si intendono le movimentazioni di materiali di qualsiasi

tipo e forma eseguite all’interno degli stabilimenti e vanno dall’arrivo delle materie prime alla

spedizione dei prodotti finiti. Si vuole andare a ottimizzare questo processo perché incide

molto su costi,produttività,spazio e condizioni di lavoro.

L’imballaggio è l’involucro o la confezione che contiene,protegge,conserva e presenta il

prodotto rendendolo disponibile al consumatore finale.Si divide in primario,secondario e

terziario. L’imballaggio stabilisce anche il primo contatto col compratore, che deve invogliare

il compratore a comprare il prodotto.

- Imballo primario, imballo che protegge e limita il prodotto,

ad esempio una bottiglia per l’acqua

- Imballo secondario, pacco di cartone dove si trova un set

di prodotti in imballo primario, ad esempio gli scatoloni con

tante confezioni di qualche tipo.

- Imballo terziario, raggruppamento di imballi secondari, il

terziario viene spesso montato su dei pallet.

Definisco l’unità di carico, che è l’insieme fisico di uno o più articoli di magazzino, disposto

in modo tale da poter essere prelevati o spostati come un solo oggetto. Può essere di

differenti materiali e per facilitare il trasporto è bene che siano sovrapponibili,

movimentabili, stabili anche in caso in cui appoggino solo parte della superficie, adatte al

carico su autocarro, devono avere la resistenza necessaria a resistere agli urti e siano

resistenti alle deformazioni.

Posso avere uno stoccaggio su scaffalature porta pallet o su scaffalatura a ripiani o

mensole. La movimentazione delle udc è fatta tramite palette o contenitori.

MOVIMENTAZIONE DELLE UNITA’ DI CARICO

I Pancali hanno dimensioni standardizzate, e sono solitamente in legno, deve portare

almeno 1500kg per essere considerato un pallet.

Un pallet può essere ribaltabile e a 2 o a 4 vie , a seconda se è inforcabile da due lati o da

tutti e 4.

I Pallet possono essere sfruttati in altezza, ovvero si possono impilare più strati di merce,

rispettando però dei criteri di impilabilità, in modo che non siano pericolosi arrivati a certe

altezze. Si possono interporre tra i vari strati dei fogli rigidi in modo da garantire maggiore

stabilità.

TIPOLOGIE DI PALLET

Le convenzioni per le misure dei pallet possono

variare, ad esempio quello anglosassone è

100x120, quello europeo è 80x120. Le

piattaforme dei rimorchi dei camion(13,6x2,5)

permettono di collocare 33 europallet.

I container navali invece, di 20 o 40 piedi, sono larghi 2,35 m perciò non si possono

accostare 3 pallet, perciò sono limitate le possibili configurazioni.

Per i container navali ci sono due configurazioni:

- 20’ box

- 40’ high cube , più lunghi e più alti

DISPOSIZIONE DEI CARICHI SUI PALLET

Ci sono vari modi di disporre gli imballi secondari sui pallet, prendendo questo esempio:

SISTEMI DI PALLETTIZZAZIONE

Consentono il sollevamento e il posizionamento di imballi sul pallet, questi macchinari hanno

lo scopo di formare i vari livelli di imballi secondari da posizionare correttamente sul pallet.

Esistono anche dei palletizzatori robotizzati, che sollevano gli imballi da posizionare sui

pallet con una presa ad effetto ventosa, per non dover applicare pressione sul cartone che

potrebbe rovinarsi.

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA DI MOVIMENTAZIONE

Per la scelta del tipo di movimento dei materiali si deve tener conto anche del peso, della

forma e delle dimensioni dei prodotti e confrontarli anche con il layout del nostro magazzino .

Il nostro sistema di movimentazione dovrà anche integrarsi con il sistema di tracciamento

delle merci, punto fondamentale all’interno di un’azienda.

CLASSIFICAZIONE SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE

- Tipo di materiale da trasportare

- Tipo di energia motrice, carrelli o movimentazione automatica o meccanica

- Tipo di comando, manovratore a bordo, manovratore a terra, senza manovratore o

automatici

- Tipo di movimento e funzionamento, trasportatori, paranchi, carroponti, gru,

carrelli elevatori

I sistemi di movimentazione sono variati molto, ora la maggior parte sono automatizzati, non

sono quasi più manuali.

Sono ancora molto diffusi sistemi meccanizzati come trasportatori a catena, carrelli,

carroponti…

TRASPORTATORI A RULLI

Costituiti da una serie di rulli montati su apposite strutture, sono fatti in

modo tale da evitare impuntamenti e i prodotti devono avere dimensioni

tali da dover appoggiare su due rulli.

Mentre la merce si muove possono essere effettuate operazioni di vario

tipo.

I rulli sono solitamente in acciaio e sono montati su cuscinetti a sfera,

sono lasciati liberi di ruotare in modo da permettere il trasporto della

merce per gravità. Possono anche però essere ad avanzamento

manuale, sui rulli è poggiato un nastro, che viene fatto scor