IMPIANTI MECCANICI Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica ASSET MANAGEMENT DIAGRAMMA DI GANTT

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1 ASSET MANAGEMENT DIAGRAMMA DI GANTT n. 1 Redigere il diagramma di Gantt per la realizzazione di una generica opera costituita dalle seguenti attività. Attività Tempo Precedenza A - B A C B D - E 5 A F 7 D G F H F I F L 8 H M 5 I N 7 L,I O N P O

2 ANALISI ECONOMICA ANALISI COSTI-RICAVI n. Si valuti dal punto di vista economico il miglior investimento tra due alternative di impianti produttivi che presentano i seguenti ricavi e costi d impianto e d esercizio. Costi/Ricavi Alternativa A B Impianto [ ] Esercizio [ /anno] Ricavi [ /anno] La vita utile dell impianto è pari a 10 anni. Effettuare il calcolo con e senza tasso di attualizzazione (pari al 5%).

3 ANALISI ECONOMICA VALUTAZIONE ECONOMICA DEGLI INVESTIMENTI n. Valutare la convenienza economica dell'installazione di un impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica. Le caratteristiche tecniche e costi dell'impianto sono i seguenti: Potenza di picco: 00 kwp; Costo d'impianto specifico: /kwp; Produzione energetica specifica media annua: 1.50 kwh/( kwp anno); Costo di esercizio annuo: 0,5% del costo d'impianto; Costo di manutenzione straordinaria (al decimo anno): ; Costo di dismissione: Il costo dell'energia elettrica è pari 0,1 /kwh. La vita utile dell impianto è pari a 0 anni, mentre il tasso di attualizzazione è pari al 5%.

4 ANALISI ECONOMICA BREAK EVEN POINT n. Determinare il Break Even Point di un impianto produttivo caratterizzato dai seguenti dati: Costi: o Fissi: o Variabili: 0,5 /kg Ricavi: o Mancato smaltimento 1,75 /kg o Vendita prodotto trattato: 0,50 /kg

5 a.a APPROVVIGIONAMENTO IDRICO DIMENSIONAMENTO RETE IDRICA APERTA n. 5 Dimensionare tramite il metodo a velocità costante la seguente rete di distribuzione dell acqua industriale, del tipo a pettine con tubazioni in acciaio (rappresentata in vista laterale). Determinare: diametro commerciale delle tubazioni del ramo principale e di quelli secondari; portata e prevalenza della pompa; elenco materiali; costi dell'energia elettrica (tempo di funzionamento 800 h/anno, costo unitario 0,1 /kwh). P= atm P5=,5 atm P= atm 10 Utenza Pressione [atm] Portata [m /h] 5 5,5

6 1 5 V [m/h] V [m/h] V [m/h] a.a APPROVVIGIONAMENTO IDRICO SERBATOIO DI ACCUMULO n. La seguente rete di distribuzione dell acqua industriale (riprodotta in vista laterale) è collegata ad un serbatoio di accumulo e serve tre utenze aventi rispettivamente i seguenti diagrammi di richiesta La pressione richiesta dalle utenze è pari a bar. Determinare: volume e altezza del serbatoio di accumulo sopraelevato (trascurando le perdite di carico); la portata della pompa di adduzione al serbatoio.

7 1 5 V [m/h] V [m/h] V [m/h] a.a APPROVVIGIONAMENTO IDRICO AUTOCLAVE n. 7 La seguente rete di distribuzione dell acqua industriale (riprodotta in vista laterale) è collegata ad un autoclave e serve tre utenze aventi rispettivamente i seguenti diagrammi di richiesta Il range di pressione di lavoro delle utenze è compreso tra 1 e, atm. Determinare: dimensione del volume (aria e acqua) dell autoclave; portata della pompa di adduzione.

8 PSICROMETRIA DIAGRAMMA DI MOLLIER n. 8 Completare la seguente tabella con i dati mancanti da ricavare tramite il diagramma di Mollier dell aria umida. # T [ C] ϕ [%] x [gv/kga] v [m /kga] h [kj/kga] , ,

9 PSICROMETRIA TRASFORMAZIONI ELEMENTARI n Miscelazione. Si determinino le condizioni finali (Mf, xf, hf) della miscela ottenuta dalla miscelazione delle seguenti portate di aria umida: M1 = 1000 kga/h x1 = 15 gv/kga h1 = 5 kj/kga M = 000 kga/h x = 5 gv/kga h = 5 kj/kga. Riscaldamento. Determinare le condizioni di arrivo di una portata di aria umida di 1000 kga/h che attraversa una batteria calda di potenza pari a kw, a partire dalle condizioni iniziali di T1 = 5 C e h1 = 5 kj/kg.. Riscaldamento.Determinare la potenzialità della batteria calda per il riscaldamento di una portata di aria umida di 500 kga/h, a partire dalle condizioni iniziali di T1 = 0 C e ϕ1 = 50%, per arrivare ad una umidità relativa del 0%.. Raffreddamento. Determinare le condizioni di arrivo di una portata di aria umida di 000 kga/h che attraversa una batteria fredda di potenza pari a kw a partire dalle condizioni iniziali di T1 = 5 C e h1 = 5 kj/kg. 5. Raffreddamento. Calcolare le condizioni di arrivo di una portata di aria umida di 000 kga/h che attraversa una batteria fredda di potenza pari a 10 kw, a partire dalle condizioni iniziali di T1 = 0 C e h1 = 5 kj/kg.. Raffreddamento e deumidificazione. Data una portata di 1500 kga/h le cui condizioni iniziali siano quelle di x1 = 10 gv/kga, ϕ1 = 0%, determinare la potenzialità della batteria fredda per il raffreddamento fino ad una temperatura finale T pari a 5 C. Calcolare la massa d acqua condensata. 7. Umidificazione adiabatica. Determinare la portata di acqua da somministrare ad una portata di aria umida di 000 kga/h per passare dallo stato iniziale identificato da T1 = 5 C e ϕ1 = 0, fino a portarla a ϕ = 0,8 attraverso un umidificazione adiabatica. 8. Umidificazione adiabatica. Determinare la portata di acqua da somministrare ad una portata di aria umida di 000 kga/h per passare dallo stato iniziale identificato da T1 = 0 C e h1 = 5 kj/kg fino a portarla a saturazione attraverso un umidificazione adiabatica.

10 PSICROMETRIA IGROMETRO DI WATSON n. 10 Completare la tabella seguente utilizzando il Diagramma di Mollier. # TBS [ C] TBU [ C] TRUG [ C] ϕ [%]

11 n. 11 CLIMATIZZAZIONE CALCOLO TRASMITTANZA Calcolare la trasmittanza delle seguenti strutture (con i = 8 W/(m K), e = W/(m K)). # Descrizione s [cm] l [W/(m K)] 1 Intonaco calce e gesso 1,5 0,70 Laterizio forato 8 cm 8 0, Polistirene 0,09 Laterizio forato 1 cm 1 0, 5 Intonaco calce e cemento 1,5 0,90 # Descrizione s [cm] l [W/(m K)] 1 Intonaco calce e gesso 1,5 0,70 Parete in CLS con argilla espansa 0 0, Poliuretano 8 0,0 Intonaco calce e cemento 1,5 0,90 # Descrizione s [cm] l [W/(m K)] 1 Intonaco calce e gesso 1,5 0,70 Laterizio forato 8 cm 8 0, Pannello di sughero espanso 8 0,05 Laterizio forato 1 cm 1 0, 5 Intonaco calce e cemento 1,5 0,90 Ripetere il calcolo determinando lo spessore di isolante tale da ottenere un valore di trasmittanza pari a 0, W/(m K).

12 n. 1 CLIMATIZZAZIONE CALCOLO DISPERSIONI TERMICHE AMBIENTE Calcolare il valore delle dispersioni termiche per il seguente capannone industriale (Ti = 0 C, Te = C, Tterreno = 15 C, 1 ricambio/h): N Struttura U [W/(m K)] Pareti opache verticali 0, Soffitto 0,0 Pavimento 0,5 Infissi vetrati 1,8 Porta ingresso 1,7

13 n. 1 CLIMATIZZAZIONE DIMENSIONAMENTO U.T.A. (FUNZIONAMENTO IN RAFFRESCAMENTO) I carichi termici che agiscono su un locale industriale avente volume pari a.000 m sono i seguenti: Calore sensibile: Qs = kw Calore latente: Ql = kw La lavorazione che si svolge all interno del suddetto ambiente richiede il mantenimento di condizioni interne identificate da Ti= C e i=50% e 1 ricambio/h d aria esterna. Note le condizioni di riferimento esterne (Te= C e e=5%) per la località in cui si trova ubicato l impianto industriale, determinare: potenzialità della batteria fredda; potenzialità della batteria di post-riscaldamento. Riportare nel diagramma di Mollier i punti caratteristici del ciclo ottenuto.

14 n. 1 CLIMATIZZAZIONE DIMENSIONAMENTO U.T.A. (FUNZIONAMENTO IN RISCALDAMENTO) Un locale industriale avente volume pari a.000 m presenta le seguenti dispersioni termiche: Calore sensibile: Qs = 18 kw Calore latente: Ql = kw La lavorazione che si svolge all interno del suddetto ambiente richiede il mantenimento di condizioni interne identificate da ti=18 C e i=0% e 1,5 ricambi/h d aria esterna. Note le condizioni di riferimento esterne (te= C e e=70%) per la località in cui si trova ubicato l impianto industriale, determinare: potenzialità della batteria calda; portata di acqua immessa dall umidificatore. Riportare nel diagramma di Mollier i punti caratteristici del ciclo.

15 n. 15 CLIMATIZZAZIONE DIMENSIONAMENTO U.T.A. (FUNZIONAMENTO IN RAFFRESCAMENTO-RISCALDAMENTO) Di seguito si riportano i carichi e le dispersioni termiche di un locale industriale avente volume pari a 000 m : CARICO DISPERSIONE Calore sensibile: Qs = 5 kw Qs = kw Calore latente: Ql = 5 kw Ql = kw La lavorazione che si svolge all interno del suddetto ambiente richiede il mantenimento di condizioni interne identificate da ti= C e i=50% e 1 ricambio/h d aria esterna. Note le condizioni di riferimento esterne (in estate: te= C e e=5%, in inverno: te= C e e=70%) per la località in cui si trova ubicato l impianto industriale, dimensionare le diverse sezioni dell U.T.A.. Riportare nel diagramma di Mollier i punti caratteristici dei cicli ottenuti.

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