Paniere progettazione impianti - risposte multiple

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Giacchetta Giancarlo

Lezione 002

1. Passando dalla compressione isoterma dell'aria a quella isoentropica, quale evoluzione subisce il lavoro di compressione riferito alla unità di massa dell'aria?

   E' indipendente dal tipo di compressione.

   a) aumenta

   b) rimane costante

   c) diminuisce

   schema a pag 12 lez 20

2. Riportare lo schema dettagliato dell'impianto ad aria compressa descrivendo i componenti e la loro specifica funzione.

3. Quali sono i termini che concorrono al valore finale del rendimento di un impianto per la produzione e distribuzione di aria compressa e quale l'espressione finale del rendimento di compressione.

4. Il filtro F ha lo scopo di trattenere le impurità presenti nell'aria aspirata dall'ambiente.

   Il silenziatore riduce l'inquinamento acustico in sala macchine dovuto all'aspirazione e compressione dell'aria da parte del compressore.

   Lo scopo del refrigeratore R e del separatore di condensa Se

è di deumidificare l'aria per evitare la condensazione sulle superfici di lavoro.

La funzione del serbatoio di accumulo dell'aria compressa S è di evitare l'azionamento continuo del compressore ogni volta che una utenza sia attivata.

Il pressostato di massima PM ed il pressostato di minimo Pm regolano l'attivazione o la disattivazione del compressore in corrispondenza della taratura utilizzata.

La valvola di sicurezza Vs interviene qualora no intervenisse il pressostato di massima a protezione del serbatoio di accumulo.

A valle del serbatoio di accumulo vi sono dei scaricatori di condensa per la sicurezza di ogni utenza.

3. Se siamo in presenza di asportazione continua di calore durante la fase di compressione, si utilizza la formula a pag 8 lez 4

Se siamo in presenza di asportazione intermittente di calore tra una compressione e la successiva, si utilizza la formula a pag 12,13 lez 4.

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18:20:28 - 3/36Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTI INGEGNERIA INDUSTRIALE Docente: Giacchetta Giancarlo Lezione 004

1. Con riferimento al diagramma temperatura entropia, riportato in figura, l'area A23B rappresenta:
   • lavoro di compressione isoentropico
   • l'area A13B : lavoro di compressione isotermo
   • l'area 123 : lavoro risparmiato passando da una compressione isoentropica ad una isoterma
   • l'area A23B : lavoro di compressione isoentropico
   • l'area A13B : lavoro di compressione isotermo
   • l'area 123 : lavoro risparmiato passando da una compressione isoentropica ad una isoterma
   • La potenza necessaria alla compressione di un volume unitario di aria.
   • lavoro di compressione isoentropico.
   • lavoro risparmiato passando da una compressione isoentropica ad una isoterma
   • lavoro di compressione isotermo.
   © 2016 Università Telematica eCampus - Data Stampa 13/01/2017 18:20:29 - 4/36Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTI INGEGNERIA INDUSTRIALE Docente: Giacchetta Giancarlo
2. 02. Con

pressione costante c = calore specifico a volume costante W = lavoro reale di compressione dell'aria La relazione sopra scritta indica che il lavoro reale di compressione dell'aria dipende dal coefficiente politropico (n), dal calore specifico a pressione costante (cp) e dal calore specifico a volume costante (c). Il coefficiente politropico (n) rappresenta il rapporto tra il calore specifico a pressione costante (cp) e il calore specifico a volume costante (c). Questo coefficiente è una misura dell'efficienza del processo di compressione dell'aria. Il calore specifico a pressione costante (cp) rappresenta la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di un gas di un grado Celsius a pressione costante. L'unità di misura del calore specifico è J/(kg·K). Il calore specifico a volume costante (c) rappresenta la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di un gas di un grado Celsius a volume costante. L'unità di misura del calore specifico è J/(kg·K). Il lavoro reale di compressione dell'aria (W) rappresenta l'energia necessaria per comprimere l'aria da uno stato iniziale a uno stato finale. L'unità di misura del lavoro è Joule (J).

pressione costante

cv = calore specifico a volume costante

c = calore specifico costante

R = costante universale dei gas

T = temperatura di compressione (T= cost)

p2 = pressione in uscita dal compressore

p1 = pressione in ingresso nel compressore © 2016 Università Telematica eCampus - Data Stampa 13/01/2017 18:20:29 - 5/36

Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTI

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Giacchetta Giancarlo

Lezione 005

01. Con riferimento alla relazione: finalizzata al calcolo del lavoro di compressione dell'aria dalla pressione p1 alla pressione p2, essa è riferita a:

compressione a volume specifico costante.

compressione isoterma.

compressione isoentropica.

compressione isoentalpica.

02. Risolvere il seguente esercizio:

Calcolare la portata totale di aria che deve elaborare un compressore alternativo in grado di alimentare tre sabbiatrici a ugello con consumo a pieno carico di 250 Nm3/h cadauna e un coefficiente di utilizzo pari 0.85. Si assuma un fattore di maggiorazione

pari a 1.2 e un rapporto tra tempo di lavoro del compressore e tempo ciclo del medesimo di 0.70. Il fattore di contemporaneità sia assunto pari a 0.95.

Scrivere la formula dettagliata per il calcolo della potenza di un compressore, espressa in kW, dettagliando i vari termini che in essa compaiono e facendo l'analisi dimensionale.

Calcolare la potenza effettiva, espressa in kW, assorbita da un compressore che debba elaborare una portata di aria pari a 10.000 Nmc/h aspirata alla pressione atmosferica e compressa fino a 8 bar. Si utilizzi un compressore in grado di realizzare una compressione politropica con n= 1.35. Il candidato fissi eventuali dati mancanti.

2. Qt = 3qfj = 3*(250 Nm3/h)*(0.85)*(0.95)= 606 Nm3/h

Qtc = (Qt * H) / (tl/tc) = [(606 Nm3/h)*(1.2)]/(0.7) = 1039 Nm3/h

3. Formula pag 15 lez 44. Qt = 10000 Nm3/h

p1 = 1 atm = 101325 Pa

p2 = 8 bar = 8*10^5 Pa

T = 20 °C = 273 K

n = 1.35

rend_mecc = 0.9

dens_aria = 1.225 kg/m3

Lr = RT (n/n-1)[(p2/p1)^(n-1/n) -1]] = 6.66

kJ/kgN = (Qt * dens_aria * Lr)/(rend_mecc * 1000) = 0.025 kW © 2016 Università Telematica eCampus - Data Stampa 13/01/2017 18:20:29 - 6/36

Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTI
INGEGNERIA INDUSTRIALE
Docente: Giacchetta Giancarlo
Lezione 006

1. Quali tipologie di compressori sono in grado di elaborare salti di pressione molto elevati?
• Roots monostadio
• Alternativi multistadio
• Dinamici assiali
• Rotativi a palette
2. Dovendo orientarsi per la scelta di un compressore industriale che debba elaborare portate di aria molto elevate, dell'ordine di qualche migliaia di Nmc/min ead una pressione relativamente bassa, dell'ordine di 3 - 4 bar, predilige ricercare documentazione in merito a :
• compressori alternativi multistadio
• compressori a palette
• compressori a vite
• compressori dinamici assiali
3. Quali tipologie di compressori sono in grado di elaborare portate di fluido molto elevate?
• Dinamici assiali
• Alternativi a pistone
• A vite
• Rotativi a palette

© 2016 Università Telematica

della temperatura.l'aumentare della densità dell'aria.l'aumentare della velocità del vento.

dell'inquinamento.rimane sempre costante.l'aumentare della temperatura. © 2016 Università Telematica eCampus - Data Stampa 13/01/2017 18:20:30 - 8/36Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTIINGEGNERIA INDUSTRIALEDocente: Giacchetta GiancarloLezione 008

01. Per quale motivo è necessario deumidificare l'aria in uscita dal compressorePer evitare che l'aria si raffreddi troppo rapidamente.Per evitare che l'acqua condensi all'interno del serbatoio o, ancor peggio, durante l'utilizzo nel processo in cui è impiegata.Non è necessario toglierla perché non crea mai danni.Non è vero che e necessario © 2016 Università Telematica eCampus - Data Stampa 13/01/2017 18:20:30 - 11/36Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTIINGEGNERIA INDUSTRIALEDocente: Giacchetta GiancarloLezione 011

01. Sono di seguito riportati i valori della temperatura dell'acqua in °C e, tra parentesi, i valori delle pressioni di equilibrio

in bar: 100°C(1.013bar ); 110(1.43);115(1.69); 120(1.98); 125(2.3) 130(2.7); 145(4.15) 160(6.1); 170(7.9); 195(13.9). Qualora in un punto qualsiasi dell'impianto si verifichi una temperatura di 170°C alla pressione di 6.1 bar, che cosa succede nell'impianto? Si crea auto-evaporazione dell'acqua con conseguente formazione di vapore. Non si manifesta alcuno dei fenomeni sopra citati. Si crea sovrapressione nell'impianto. Si verifica la formazione di cristalli di ghiaccio. 02. L'acqua surriscaldata si trova ad una temperatura: Uguale a quella di evaporazione corrispondente alla pressione di esercizio. Indipendente a quella di evaporazione corrispondente alla pressione di esercizio. Superiore a quella di evaporazione corrispondente alla pressione di esercizio. Inferiore a quella di evaporazione corrispondente alla pressione di esercizio. 03. Con riferimento allo schema riportato in figura, esso è idoneo alla produzione di acqua surriscaldata? Si, ma solo per

acqua alla temperatura inferiore ai 100°C.

Non lo so

Si, a condizione che in ciascun punto del circuito dell'acqua surriscaldata non si verifichino le condizioni per la formazione del vapore.

Assolutamente no.

Premesso che alla pressione di 1 bar l'acqua evapora alla temperatura di 100°C e che alla pressione di 5 bar evapora a 151 °C si chiede al candidato: perottenere acqua surriscaldata alla pressione di 5 bar è necessario riscaldare l'acqua fino a:

160°C

140 °C

151°C

indipendente dalla temperatura

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Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTI INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Giacchetta Giancarlo

05. Per quale motivo gli impianti ad acqua surriscaldata consentono di avere una maggiore potenza termica scambiata a parità di portata?