Progettazione e gestione degli impianti nell'industria alimentare

Indice di protezione IP per polveri e liquidi

IP XYPOLVERI: parte da

• 0 → nessuna protezione per le polveri
• 1 → protezione minima, con corpi solidi maggiori di 50 mm impedisce ingresso mano
• 2 → 12 mm, impedisce ingresso dito
• 3 → solidi superiori a 2,55 e 6 → protezione da tutte le polveri possibili (di nostro interesse)

LIQUIDI:

• 0 → nessuna protezione
• 1 → protetto contro caduta verticale dell'acqua
• 2 → caduta gocce fino a 15°
• 3 → caduta fino a 60°
• 4 → protetto in tutte le direzioni
• 5 → protetto contro i getti di acqua (nostro caso)

Esistono indici ulteriori legati a situazioni di pericolo come onde marine o effetti immersione.

Nel nostro caso un motore IP 55 è un buon motore per i nostri usi e utilizzi in campo alimentare.

Esiste anche un indice IK, considerata anche come terza cifra dell'IP e indica la resistenza contro le forze meccaniche, vengono fatte attraverso l'energia d'urto. Il nostro motore sarà in grado quindi di sopportare urti in base al

codiceche possiede. La sicurezza elettrica è garantita dallacurva elettrica nel disegno, è riferita allasalute rispetto al corpo umano. Con unacarica esterna vado ad alterare il quadrofisiologico, e maggiore è l'intensità eminore sarà il tempo che io possosopportarla. Se supero la curva in terminidi intensità esso mi potrà portare a unevento letale. Il limite accettabile è 20mA e può essere somministrato inmaniera continuativa.Considerando che V = R I → il parametrodi controllo è il V, la resistenza di uncorpo umano può andare da 5000 a20000 in relazione alla soggettività. IlΩvalore limite che è stato posto è 3000 Ω,troverò che la tensione limite di sicurezza è pari a 60 V.I dispositivi di sicurezza sono stati posti a 50 V.Per evitare il fenomeno della corrente, si crea un circuito di messa a terra, si fain modo quindi di inserire sul dispositivo un canale preferenziale,

in manieratale che se l'uomo entra in contatto con un dispositivo, la corrente invece che attraversare l'uomo e incontrare una resistenza maggiore venga scaricata a terra con una resistenza minore (la corrente preferisce sempre passare per il punto in cui la resistenza è minore).

Possiamo trovare sennò gli interruttori differenziali, si basano sul controllo dei cavi che arrivano e vanno all'utenza. Il salvavita controlla che la corrente che arriva e quella che parte sia dello stesso livello, all'interno abbiamo un componente ferromagnetico, esso si lascia attraversare da due flussi magnetici che sono uguali ed opposti; nel momento in cui qualcuno interviene e tocca l'impianto i due flussi si differenziano e quindi viene immediatamente distaccata la corrente. Come ulteriore sicurezza si controllano anche le temperature dei cavi, appena abbiamo una minima differenza di T° tra i due cavi viene immediatamente distaccata la corrente, in questo caso.

Parliamo di differenziali magneto-termici. Perché un cavo non diventi pericoloso e diventi oggetto di riscaldamento I = da 3 a 5 ALE POMPE

Una pompa è una macchina che utilizza l'energia meccanica e la trasforma in energia idraulica, ovvero un'energia che permetterà ad un fluido di spostarsi. Poiché la pompa lavora nella maggior parte dei casi con motori elettrici, la pompa quindi è una macchina che trasforma l'energia elettrica in energia idraulica.

Quali sono i parametri da valutare?

• Portata (m/s)
• Prevalenza H (prevalenza che la pompa è in grado di vincere) si misura Nin 2m3m * Js J=s s W idrW * WIDR mec= W Wη mec idrmecc =η *η =ηW MEC TOT mecc el W Wel elW WMEC IDR=η Quindi → Wel EL *ηW * ηEL mecc elLa potenza idraulica NON dipende assolutamente dalla tipologia di fluido trasportato.

Spesso in idraulica non abbiamo le unità di misura del Sistema

Internazionale, quindi bisogna rielaborare le unità di misura.

3dm²*φ( )min=H ?W IDR N 1002*0.001m *N*m³ 2dm m 60 W W kW² =10000 = = = =min 60 s s 60 0.6 600100

Se voglio usare l'espressione qui sopra per ottenere la potenza dovrò dire che:

3dm²( )minH =W IDR

Quindi o trasformo i due parametri che ho (portata e prevalenza) nelle unità del SI oppure uso questo coefficiente qua sopra.

Possiamo in alternativa avere un'altra unità di misura della prevalenza, ovvero i metri di colonna d'acqua.

Quindi se ho nella formula i metri di colonna di acqua e i m/s, allora dovrò utilizzare un coefficiente diverso, ovvero kW/102.

3dm²( )sH =W IDR

Se utilizzassimo questa formula con i mmHg invece che la colonna di acqua, dovremmo inserire nella formula la densità del mercurio.

Se vogliamo calcolare

Perché all'aumentare della prevalenza diminuisce la portata. Anche all'incremento della prevalenza, nelle pompe volumetriche, la portata della pompa rimane costante, quindi non abbiamo variazione di portata.

Le curve che caratterizzano la pompa vanno intersecate con la curva dell'impianto; ovvero con la formula:

L + L²ρ veq∆ P = f D²

I parametri L e D sono parametri fissi, quindi non varieranno nella formula. Rispetto a questa formula quindi determino ... considerando che = v * s,  sostituirò nella formula e otterremo che:

L ρ φ∆ P = f D² s prevalenza dinamica²  H = K φL'impianto quindi, al di là di avere delle aperture più o meno marcate (dipendono dall'impianto), la correlazione quindi tra la prevalenza e la portata sarà quadratica, ovvero legata a una parabola.

Abbiamo anche una prevalenza statica, ovvero quella pressione che vogliamo avere in quel punto per vincere un determinato salto. Prevalenza finale:

2

H=K φ H s51

Nel caso in cui abbiamo una pompa volumetrica e aumentiamo la prevalenza, la portata non varia, ma potremo causare uno scoppio di qualche tubo a causa dell'aumento di pressione nei tubi stessi.

Le pompe centrifughe sono pompe più economiche e di semplice utilizzo, però hanno lo svantaggio di essere una sorta di "frullino" quindi impartiscono energia cinetica al liquido e possono potenzialmente danneggiarlo.

Definisco il rendimento della mia pompa, successivamente definisco un intorno di rendimento che rende buono l'utilizzo della mia pompa, partendo da questi dati viene definita una zona di buon funzionamento che ci permetterà di individuare la zona di prevalenza ottimale.

Il diagramma Fazzoletti (pompe centrifughe) determina i modelli di pompa in funzione della portata e della prevalenza utilizzando i rendimenti ideali.

Utilizzando questo diagramma, possiamo determinare dopo la progettazione dell'impianto quale sia la pompa ideale.

1. Per regolare la portata di una pompa centrifuga, nel caso in cui la mia pompa per un periodo debba funzionare meno, devo aumentare la prevalenza a valle, ma può portare a un aumento del costo dell'energia. Questo metodo non funziona con pompa volumetrica.
2. Altro metodo se non è possibile aumentare la prevalenza è quello di usare un Bypass: sul bypass metto una valvola, quando la valvola è chiusa il bypass non risente di nulla ed eroga alla sua portata; se apro la valvola invece passerà una certa portata, più apro la valvola e maggiore sarà la portata. Spesso i Bypass sono usati nelle pompe volumetriche come valvole di sicurezza, in modo tale che se un pressostato rileva dei valori di pressioni troppo alte apre la valvola e fa in modo di evitare l'emergenza.
3. Altro

centrifughe somma delle due curve caratteristiche delle pompe, la–somma reale ce l'ho solo nel punto . Determinato il nuovo punto di–funzionamento le due pompe contribuiscono sommando le prevalenze mentrela portata rimane costante in tutte e due le pompe.54