Paniere progettazione impianti - risposte multiple

Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTI

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Giacchetta Giancarlo

Lezione 002

01. 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.

aumenta

rimane costante

diminuisce schema a pag 12 lez 2

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

03. 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.

2. 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 codensa 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.

© 2016 Università Telematica eCampus - Data Stampa 13/01/2017 18:20:28 - 3/36

Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTI

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Giacchetta Giancarlo

Lezione 004

01. 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 - 4/36

Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTI

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Giacchetta Giancarlo

02. Con riferimento al diagramma pressione - volume rappresentato in figura, l'area delimitata dalle linee 12 -2A -AB - B1 rappresenta:

il lavoro di compressione politropico con n= 1.35

il lavoro di compressione isotermo

il lavoro di compressione isoentropico

il lavoro di compressione risparmiato passando dalla compressione isoentropica a quella isoterma.

03. La potenza elettrica assorbita da un compressore, a parità di portata volumetrica di aria aspirata e a parità di pressione di aspirazione, all'aumentare della

pressione finale (in uscita dal compressore):

non ne è affatto condizionata.

rimane costante.

diminuisce.

aumenta.

04. Il lavoro reale di compressione dell'aria è espresso dalla seguente relazione:

Si richiede al candidato di spiegare nel dettaglio il significato dei vari termini che compaiono nella relazione sopra scritta e le unità di misura degli stessi termini.

4.

n= coefficiente politropico

n = (cp - c)/(cv - c)

cp = calore specifico a 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.

03. 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.

04. 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 4

4. 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/kg

N = (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

01. Quali tipologie di compressori sono in grado di elaborare salti di pressione molto elevati?

Roots monostadio

Alternativi multistadio

Dinamici assiali

Rotativi a palette

02. 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 e

ad 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

03. 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 eCampus - Data Stampa 13/01/2017 18:20:29 - 7/36

Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTI

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Giacchetta Giancarlo

Lezione 007

01. L'umidità relativa dell'aria, ad una certa temperatura T, rappresenta:

il rapporto tra la massa di vapor d'acqua contenuta in un volume V ad una certa temperatura T e la massa di vapor d'acqua che renderebbe satura l'aria nel medesimo

volume V e alla stessa temperatura.

la massa d'acqua presente nella unità di volume di aria.

il rapporto tra la massa di vapor d'acqua contenuta in un volume V a quella temperatura T e la massa di aria secca contenuta nel medesimo volume V e sempre alla

temperatura T.

non esiste una definizione di umidità relativa, ma è una semplice sensazione legata alla presenza della nebbia in atmosfera.

02. La capacità dell’aria di trattenere disciolta l'acqua aumenta con:

l'aumentare della pressione.

l'aumentare dell'inquinamento.

rimane sempre costante.

l'aumentare della temperatura. © 2016 Università Telematica eCampus - Data Stampa 13/01/2017 18:20:30 - 8/36

Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTI

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Giacchetta Giancarlo

Lezione 008

01. Per quale motivo è necessario deumidificare l'aria in uscita dal compressore

Per 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 - 11/36

Set Domande: PROGETTAZIONE IMPIANTI

INGEGNERIA INDUSTRIALE

Docente: Giacchetta Giancarlo

Lezione 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 di6.1 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.

04. 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: per

ottenere acqua surriscaldata alla pressione di 5 bar è necessario riscaldare l'acqua fino a:

160°C

140 °C

151°C

indipendente dalla temperatura © 2016 Università Telematica eCampus - Data Stampa 13/01/2017 18:20:30 - 12/36

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?

Perché con l'aumentare della temperatura aumenta fortemente la densità dell'acqua.

Perché a pressione più elevata bolle a temperatura più elevata, quindi aumenta il salto di temperatura disponibile per l'immagazzinamento di energia che poi sarà ceduta

all'utilizzo.

Perché con l'aumentare della temperatura aumenta fortemente il calore specifico dell'acqua

Perché a pressione più