00515 - IMPIANTI MECCANICI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del modulo, lo studente conosce gli impianti meccanici più diffusi in ambito industriale secondo il seguente schema: generalità, richiami sulle conoscenze di base necessarie a comprenderne il funzionamento, analisi delle caratteristiche, dimensionamento e ottimizzazione.

Contenuti

NOZIONI PRELIMINARI

Concetto di impianto di produzione e di servizio

Influenza del tempo del tempo sui costi fissi: interesse semplice, composto e valore attualizzato

Concetto di ammortamento di un bene materiale: ammortamento economico a rata costante

IMPIANTI DI APPROVVIGIONAMENTO E DISTRIBUZIONE IDRICA

Principali utilizzi dell’acqua industriale e civile

Fonti di approvvigionamento (pozzi, acquedotti, acque di superficie)

Classificazione delle pompe (radiali, assiali, monostadio, multistadio ecc.) e confronto fra esse.

Campi di funzionamento dei vari tipi di pompe

Teorema di Bernoulli e sue applicazioni ai circuiti idronici

Concetto di prevalenza della pompa

Potenza della pompa per vari circuiti: aperti, chiusi con recipienti in pressione e no

Curva caratteristica delle pompe CCP e del circuito CCC

Le tubazioni per il trasporto idrico: ferro, rame, PE. Dimensioni, PN

Le valvole: classificazione generale. Esempi

Perdite di carico lungo le tubazioni, distribuite e concentrate, l, x, Re, n, e.

Tabelle sulle perdite continue

Lunghezza equivalente

Punto di funzionamento del circuito

Pompe in serie ed in parallelo uguali e diverse

Schemi di impianto

Criteri di dimensionamento delle linee idrauliche (v cost., r cost.)

Dimensionamento del serbatoio sopraelevato (richieste delle utenze nelle 24h, curva integrale, volume serbatoio)

Geometria e tubazioni del serbatoio sopraelevato

Dimensionamento dell’autoclave

IMPIANTI AD ARIA COMPRESSA

Utilizzo di aria compressa per il trasporto di energia meccanica

Classificazione dei compressori e tipi di compressori esistenti (molto superficialmente)

Schema della centrale di produzione aria compressa

Il problema della deumidificazione dell’aria: il refrigeratore a fascio tubero e suo inserimento nella linea

Titolo dell’aria X e umidità relativa j, essiccatori per refrigerazione

Calcolo della potenza frigorifera per la essiccazione dell’aria

Il separatore di condensa: utilizzo e geometria

Lo scaricatore di condensa: utilizzo, geometria e dimensionamento. Schema di collegamento

Valvola regolatrice di pressione VRP: schema costruttivo e di allacciamento, e suo funzionamento

Gli essiccatori d’aria di tipo chimico ad adsorbimento e deliquescenza (schemi)

Diagramma psicrometrico aria compressa per il calcolo delle condense

Gas perfetti (PVT) e calcolo della portata volumetrica Normale

Velocità effettiva dell’aria compressa all’interno di una tubazione

Geometria delle reti di distribuzione

Calcolo delle perdite di carico mediante il metodo grafico (nomogramma diviso in due sezioni)

IMPIANTI VAPORE TECNOLOGICO

Utilizzo del vapore come fonte di calore

Schema funzionale dell’impianto a vapore tecnologico

Ciclo termodinamico sul diagramma T-s

Scelta della potenzialità della caldaia: pot. Nominale e di Picco

Schema e funzionamento VRP valvola di regolazione/riduzione di pressione

Criteri realizzativi linee di mandata vapore

Velocità del vapore nelle condotte

Scarico delle condense

Dimensionamento delle linee di scarico delle condense: condizioni di avvio e di regime

Potenza dello scambiatore di calore all’utilizzatore

Calcolo economico delle prestazioni del sistema

Espressione di Bernoulli per il calcolo della pressione a valle del condensatore per la spinta delle condense al pozzo caldo.

IMPIANTI PER LA SICUREZZA ANTINCENDIO

Ceni sulle principali normative antincendio per l’ottenimento del CPI

La combustione: dinamica e principali concorrenti ad essa (combustibile, comburente, calore)

Metodi di spegnimento: soffocamento, raffreddamento, isolamento del combustibile

Classi di incendio, principali agenti estinguenti

Curva tempo/temperatura, carico d’incendio q e legame di q con T e t

Prevenzione e protezione, R.E.I. xxx e suo significato, Protezione passiva e attiva

Impianto di rivelazione incendi: normativa di riferimento

Tipi di rivelatori

Volume del serbatoio antincendio

Schema del gruppo di pompaggio antincendio soprabattente UNI 9490

Principi di funzionamento del gruppo di pompaggio (accessori, pressostati di avvio e arresto ecc.)

Reti ad idranti: normativa di riferimento UNI 10779

Livelli di rischio 1, 2, 3

Il naspo e l’idrante UNI 671-1 -2

Coefficienti di portata Kv del naspo e dell’idrante

Progetto di una rete ramificata di idranti: calcolo della prevalenza e portata effettiva di ogni idrante

Impianto di spegnimento automatico a gas ISO 14520

Schema d’impianto a gas e logica di funzionamento

Principali agenti gassosi e loro applicazioni, concentrazioni di estinzione in base al combustibile

Principi per il calcolo della quantità di gas da utilizzare nell’impianto (tabelle ISO14520)

Impianto Sprinkler a umido, a secco e a diluvio: generalità

Normativa di riferimento UNI 9489: Densità di scarica, Area operativa e altri parametri di funzionamento

Principi di dimensionamento sulla base del livello di rischio (RL rischio lieve, RN rischio normale, A grave)

Geometrie delle reti sprinkler

Calcolo di una rete sprinkler a pettine: utenza più sfavorita (calcolo in cascata) e più favorita (calcolo iterativo)

Calcolo delle reti a maglie chiuse con il metodo di Hardy Cross.

IMPIANTI SOLARI: FOTOVOLTAICI CON ACCUMULO E TERMICI

Energia sul piano orizzontale TOA

Energia sul piano inclinato β diretto a sud TOA

Componenti della radiazione al suolo: globale diffusa diretta

Metodo empirico per la stima della radiazione al suolo su un piano inclinato β diretto a sud

Collettori solari piani: tipologie, materiali e principali caratteristiche

Pannelli fotovoltaici e loro caratteristiche principali

Pacchi batterie e loro prestazioni

Progetto e dimensionamento di massima di un impianto completo

Pannelli solari termini

Efficienza dei collettori piani

Calcolo completo per il dimensionamento di un sistema di collettori solari piani

Testi/Bibliografia

Materiale didattico

Dispense del docente

A. PARESCHI, "Impianti Industriali", Ed. Esculapio, Bologna, 2007

Testi di approfondimento

G. COLI, “Impianti per il benessere e la sicurezza negli ambienti di lavoro”, PEG, Milano, 1990

S. FABBRI, “Impianti Meccanici”, Vol. I, Ed. Patron, Bologna, 1985

M. GENTILINI, ”Impianti Meccanici”, Pitagora Editrice, Bologna, 1991

A. MONTE, “Elementi di Impianti industriali”, Ed. Libreria Cortina, Torino, 1997, Voll. 1-2

O. PIERFEDERICI, “Impianti Meccanici”, Pitagora Editrice, Bologna, 1990

Metodi didattici

Lezioni Forontali ed esercitazioni numeriche in classe.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Verifica finale scritta in laboratorio informatico.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Mauro Gamberi