Obiettivi formativi
Conoscenze e capacità di comprendere
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito le principali conoscenze relative al funzionamento, alla progettazione e alla realizzazione dei principali impianti di servizio.
Competenze
Lo studente dovrà essere in grado di comprendere il funzionamento dei principali impianti di servizio, e soprattutto di progettare autonomamente un impianto di servizio (fonte di approvvigionamento o generatore, rete di distribuzione) che risponda ai requisiti delle utenze connesse. Lo studente dovrà essere in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per analizzare impianti esistenti valutandone le prestazioni e l’adeguatezza, elaborare relativi dati numerici e sostenere scelte decisionali inerenti gli impianti stessi.
Autonomia di giudizio
Lo studente dovrà essere in grado di valutare in maniera critica un impianto di servizio; ovvero progettare, scegliere e realizzare una rete di distribuzione per un fluido di servizio.
Capacità comunicative
Lo studente dovrà acquisire il lessico specifico inerente agli impianti generali di servizio. Ci si attende che, al termine del corso, lo studente sia in grado di trasmettere, in forma orale e in forma scritta i principali contenuti del corso, anche attraverso la risoluzione di problemi numerici mediante strumenti di uso comune nel settore, quali tabelle, schemi impiantistici o diagrammi di flusso.
Capacità di apprendimento
Lo studente che abbia frequentato il corso sarà in grado di approfondire le proprie conoscenze in materia di impiantistica generale, attraverso la consultazione autonoma di testi specialistici, riviste scientifiche o divulgative, anche al di fuori degli argomenti trattati strettamente a lezione.
Prerequisiti
Non vi sono propedeuticità obbligatorie.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso intende fornire i criteri generali di progettazione e realizzazione degli impianti dei servizi generali per gli impianti produttivi. I contenuti proposti durante lo svolgimento delle lezioni riguardano l’analisi del moto dei fluidi nei condotti, una panoramica degli elementi che costituiscono il piping, nonché i criteri da adottare per la posa in opera delle tubazioni. Nella seconda parte del corso vengono illustrati i principali impianti di servizio, quali la distribuzione dell’acqua, il vapore tecnologico, l’aria compressa.
Programma esteso
Cap.1 - ANALISI E PROGETTAZIONE DEL CIRCUITO FLUIDODINAMICO
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01 - servizi generali di impianto: introduzione al corso e definizioni, equazioni del
moto del fluido nei condotti: principio di conservazione della massa
02 - equazioni del moto del fluido nei condotti: principio di conservazione
dell'energia, perdite di carico, perdite di carico distribuite
03 - perdite di carico concentrate, esercitazione perdite di carico e diagramma di
Moody, prevalenza, potenza e rendimento di una pompa, richiami di macchini
operatrici a fluido incomprimibile, pompe dinamiche centrifughe
04 - il fenomeno della cavitazione, accorgimenti impiantistici contro la cavitazione,
pompe volumetriche, accoppiamento di pompe in serie, accoppiamento di pompe in
parallelo, curve caratteristiche dei circuiti
05 - funzionamento in transitorio, avviamento dei circuiti, stabilità di funzionamento,
dimensionamento economico di una tubazione
06 - progettazione delle reti, progetto di condotta di estremità a diametro
economico, progettazione di condotta di estremità a perdite di carico costanti,
progetto di reti aperte
07 - progetto di reti chiuse ed esercizi sul dimensionamento di reti chiuse
08 - fattore di contemporaneità: teoria ed esercizio
09 - esercitazione dimensionamento reti aperte
Cap.2 - IL PIPING ED I SUOI ELEMENTI FONDAMENTALI
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09 - il piping: definizioni e simbologia, diametro nominale e pressione nominale
10 - tubi, tubi in acciaio, tubi commerciali, tubi di classe normale, tubi di classe
superiore, tubi speciali, tubi in rame, tubi in materie plastiche, giunti, giunto con
saldatura di testa, giunti a bicchiere, giunti a manicotto, giunti a bocchettone
11 - giunti a flange: flangia piana, flangia scorrevole, flangia cieca, flangia a collare,
raccordi, guarnizioni; organi di intercettazione e regolazione:terminologia, organi di intercettazione: saracinesche, rubinetti, organi di ritegno;
organi di regolazione: valvole a flusso avviato, a singola e doppia sede, curva
caratteristica
12 - coefficiente di portata, tipi di otturatore e criteri di scelta, valvole miscelatrici e
deviatrici, valvole regolatrici di pressione, riduttori di pressione autoazionati e auto
servoazionati, valvole di sfioro
13 - valvole termostatiche, filtri
Cap.3 - POSA IN OPERA E PROTEZIONE DELLE TUBAZIONI
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13 - introduzione, modalità di posa in opera delle tubazioni, sostegni per tubazioni,
protezione delle tubazioni, rivestimenti anticorrosivi
14 - flusso termico in una tubazione, raggio critico isolante, esercitazione calcolo
dissipazioni termiche, rivestimenti coibenti, rivestimenti antigelo: fluido in moto
15 - rivestimenti antigelo: fluido in quiete, serbatoio prismatico o cilindrico
16 - dimensionamento di un rivestimento coibente, rivestimenti antistillicidio,
caratteristiche e scelta del materiale isolante
17 - posa in opera dell’isolante, dilatazioni termiche nelle tubazioni, compensatori a
lira, compensatori assiali a soffietto, compensatori a snodo, compensatori laterali,
compensatori a bicchiere
Cap.4 - SERVIZIO ACQUA INDUSTRIALE
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17 - introduzione, fonti di approvvigionamento acqua, derivazioni da acque
superficiali, estrazioni di acque profonde, pozzi a secco, pozzi a umido
18 - curva caratteristica del pozzo in falda freatica e artesiana, acquedotti,
distribuzione dell’acqua, acqua industriale, sistemi di alimentazione diretta
19 - dimensionamento e realizzazione del serbatoio di accumulo, serbatoi in quota,
interrati e fuori terra, introduzione ai gruppi di pressurizzazione
20 - sistemi di pressurizzazione, gruppo di pressurizzazione con serbatoio a
membrana, gruppo di pressurizzazione con autoclave a cuscino d’aria, gruppi di
pressurizzazione a controllo di flusso
21 - esercitazione dimensionamento autoclave
Cap.5 - SERVIZIO VAPORE TECNOLOGICO
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21 - introduzione, il fluido termovettore
22 - impianti a vapore per uso tecnologico, diagramma T-s per un impianto a
vapore, generatori di vapore, parametri caratteristici
23 - funzionamento in transitorio, regolazione dei generatori di vapore, l’auto
evaporazione, classificazione dei generatori di vapore
24 - gruppo riduttore di pressione, rete di distribuzione e relativi accessori, utenze a
vapore e loro termoregolazione
25 - scaricatori di condensa, scaricatori meccanici, scaricatori a galleggiante,
scaricatori a secchiello rovesciato, scaricatori termostatici, scaricatore termostatico
a pressioni equilibrate, scaricatore bimetallico, scaricatori termodinamici, drenaggio
degli scambiatori di calore, rete condense, pozzo caldo, pompe di innalzamento
della condensa
26 - pompe di elevazione condense
Cap.6 - SERVIZIO ARIA COMPRESSA
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27 - introduzione all'aria compressa, caratteristiche dell'impianto e del servizio, rendimento del ciclo, schema impiantistico
28 - condotta di aspirazione, lavoro di compressione, compressori volumetrici alternativi, compressori volumetrici rotativi, compressori dinamici, separatore e scaricatore di condensa
29 - serbatoio di stoccaggio, sistemi di essicazione, rete di distribuzione, collaudo della rete
Bibliografia
A. Monte, "Elementi di impianti industrali"
M. Gentilini, "Impianti meccanici"
Andreini, Pierini, "Generatori di vapore di media e piccola potenza" Hoepli
A. Pareschi, "Impianti meccanici per l'industria", Progetto Leonardo Bologna
Metodi didattici
Il corso si avvale di lezioni frontali di teoria ed esercitazioni
Modalità verifica apprendimento
L'esame consta di una prova scritta che verte su contenuti teorici ed esercizi. Lo
studente deve dimostrare padronanza dei contenuti e capacità espositiva
