Dimensionamento di una rete d'adduzione del gas

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2 Dimensionamento di una rete d'adduzione del gas Edificio: Istituto "Medi" di Randazzo Relazione tecnica Il calcolo dei diametri delle tubazioni dell'impianto è svolto in conformità alla norma UNI 7129/ Appendice A. La portata volumetrica massima oraria per ogni tratto d'impianto, si determina dalla somma della portata termica nominale, in kw (ripresa sulla piastrina identificativa di ogni apparecchio), di tutti gli apparecchi allacciati sui vari tratti dell'impianto. Committente: Provincia Regionale di Catania Progettista: Dott. Ing. Filippo Fantauzzo Le perdite di carico concentrate dovute al cambiamento di direzione del flusso maggiore di 45, si determinano con il metodo delle lunghezze equivalenti. I risultati dei calcoli dei vari tratti sono evidenziati in modo chiaro. In particolare sono indicati: a) la portata oraria di gas; b) la lunghezza virtuale della tubazione; c) la velocità del gas; d) il coefficiente d'attrito; e) il numero di Reynolds; f) il diametro interno teorico della tubazione; g) il diametro interno, lo spessore e la filettatura della tubazione in acciaio di diametro immediatamente superiore; h) il diametro interno, lo spessore e la filettatura della tubazione in rame di diametro immediatamente superiore; i) il diametro interno, lo spessore e la filettatura della tubazione in polietilene di diametro immediatamente superiore; Il calcolo è svolto utilizzando la formula di Darcy-Weisbach che è quella consigliata dalla predetta norma. Per equilibrare il diametro della tubazione con le caratteristiche peculiari dell'impianto e la perdita di carico richiesta dalla normativa, è stata utilizzata una tecnica iterativa. Pagina 1

3 Schema della rete Dati generali 3,0 B C 4,0 E Prima del contatore è presente un regolatore di pressione? Tipologia del gas - Famiglia: no prima A 1,8 D G 0,4 I 2,5 F H 4,0 L M Solo per le miscele di GPL immettere i dati seguenti: Potere calorifico superiore Hs = Potere calorifico inferiore Hi = Viscosità cinematica Θ = 0, Massa volumica del gas γ = 1,5 Prime elaborazioni Caratteristiche del gas Tipo di Gas: di città Hs = kj/m Hi = kj/m ammessa tra due punti Θ = m 2 /s 1,51E-05 PA - PB = mbar 0,5 γ = kg/m 3 0,720 Legenda Apparecchi D = Piano di cottura da 21 kw Hs = Potere calorifico superiore (in kj/m 3 ) G = Scaldacqua da 33,5 kw Legenda: pezzi speciali Hi = Potere calorifico inferiore (in kj/m 3 ) I = Stufa da 9,5 kw curva a 90 Qn = Portata termica nominale (in Kw) M = Caldaia da 33,5 kw raccordo a T Qv = Portata volumica (in m 3 /h) gomito Θ = Viscosità cinematica (in m 2 /s) croce R e = Numero di Reynolds (pari a 354QDi -1 Θ ) rubinetto b = Operatore matematico (pari a 2, R 0,109 e ) λ 0 = Operatore matematico (pari a 0, ,612 Re -0,35 ) Tratti da calcolare Pezzi speciali presenti sul tronco λ = Coefficiente d'attrito L (m) γ = Massa volumica del gas (in kg/m 3 ) Tratto 1 A - C 11,0 3 (E, L, M) 1 in C 1 in F 1 in B 1 in M V = Velocità del gas (in m/s) Tratto 2 C -E 11,0 3 (E, L, M) 1 in C 1 in F 1 in B 1 in M Di = Diametro interno di calcolo della tubazione (in m) Tratto 3 C -D 11,0 3 (E, L, M) 1 in C 1 in F 1 in B 1 in M Q = Portata di gas (in m 3 /h) Tratto 4 D - F 4,8 1 in D 1 in C 1 in B 1 in D L e = Lunghezza equivalente della tubazione (in m) Tratto 5 D - G 7,4 2 (G, E) 1 in C 1 in F 1 in B 1 in G PA - PB = tra due punti (in mbar) Tratto 6 D - H 9,5 2 (H, E) 1 in C 1 in F 1 in B 1 in I Qn t = Portata termica nominale totale (in Kw) Tratto 7 D - I Tratto 8 D - E Pagina 2

4 Inserimento dei dati e risultati sintetici Tratto Materiale Apparecchio di cottura Forno Brasiera Friggitrice Cuocipasta Cucina Fry Top Altri apparecchi Acciaio Rame Acciaio Rame Rame Rame Rame Rame Qn = kw Qn = kw Qn = kw Qn = kw Qn = kw Qn = kw Qn = kw Qn = kw 22,0 22,0 0,0 28,0 28,0 28,0 24,0 24,0 24,0 16,0 16,0 16,0 28,0 28,0 28,0 13,0 13,0 13,0 Q n totale (apparecchi cottura) = kw 131,0 22,0 109,0 28,0 24,0 16,0 28,0 13,0 Qv totale (apparecchi cottura) = m 3 /h 25,1 4,2 20,9 5,4 4,6 3,1 5,4 2,5 Qn = kw Qn = kw Qn = kw Qn = kw Qn = kw Qn = kw Qn = kw Qn = kw 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 T Gomito Rubinetto Q n totale (altri apparecchi) = kw 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Qv totale (altri apparecchi) = m 3 /h 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Lunghezza totale del tronco (m) Pezzi speciali presenti sul tronco Curva a 90 Croce Q n totale = kw 131,0 22,0 109,0 28,0 24,0 16,0 28,0 13,0 Qv totale = m 3 /h 25,1 4,2 20,9 5,4 4,6 3,1 5,4 2, Risultati Lunghezza equivalente del tronco (L e ) 7,0 8,8 9,8 19,3 19,3 18,3 21,3 19,1 Di (teorico) = mm 41,1 22,5 41,3 28,9 26,9 23,9 29,7 21,9 Risultati sintetici del calcolo Acciaio Rame Acciaio Rame Rame Rame Rame Rame D i (mm) = 42, , s (mm) = 2,9 28 2, Pagina 3

5 Calcoli sul tratto 1 Q = m 3 /h 25,1 L e = m 7,0 λ = 2,948E-02 Curva a 90 T Croce Gomito Rubinetto R e = 1,702E+04 V = 5,255E b = 8,386E-05 Di = 4,100E-02 Lunghezza equivalente del ramo 1 = m 7,0 λ 0 = 2,743E-02 PA - PB = 0,50 Filettatura: 1" 1/2 D i (mm) = 44,0 D i (mm) = 50,0 Di (teorico) = mm 41 D i (mm) = 42,5 D e (mm) = 50,0 D e (mm) = 0,0 s (mm) = 2,9 s (mm) = 3 s (mm) = 54 Calcoli sul tratto 2 Q = m 3 /h 4,2 L e = m 8,8 λ = 4,109E-02 Curva a 90 T Croce Gomito Rubinetto R e = 5,231E+03 V = 2,951E ,8 b = 7,374E-05 Di = 2,240E-02 Lunghezza equivalente del ramo 2 = m 8,8 λ 0 = 3,777E-02 PA - PB = 0,51 Filettatura: 1" D i (mm) = 26,0 D i (mm) = 25,0 Di (teorico) = mm 22 D i (mm) = 27,9 D e (mm) = 32,0 D e (mm) = 0,0 s (mm) = 2,9 s (mm) = 3 s (mm) = 28 Pagina 4

6 Calcoli sul tratto 3 Q = m 3 /h 20,9 L e = m 9,8 Calcolo della perdita di carico λ = 3,078E-02 Curva a 90 T Croce Gomito Rubinetto R e = 1,409E+04 V = 4,331E ,8 b = 8,216E-05 Di = 4,120E-02 Lunghezza equivalente del ramo 2 = m 9,8 λ 0 = 2,881E-02 PA - PB = 0,49 Filettatura: 1" 1/2 D i (mm) = 44,0 D i (mm) = 50,0 Di (teorico) = mm 41 D i (mm) = 42,5 D e (mm) = 50,0 D e (mm) = 0,0 s (mm) = 2,9 s (mm) = 3 s (mm) = 54 Calcoli sul tratto 4 Q = m 3 /h 5,4 L e = m 19,3 Lunghezze virtuali complessive dei raccordi (in m) λ = 4,038E-02 Curva a 90 T Croce Gomito Rubinetto Θ = 1,270E-05 γ = 7,200E-01 2, ,8 R e = 5,181E+03 V = 2,275E+00 Lunghezza equivalente del ramo 2 = m 19,3 b = 7,367E-05 Di = 2,900E-02 λ 0 = 3,787E-02 PA - PB = 0,50 Filettatura: 1" 1/4 D i (mm) = 34,0 D i (mm) = 32,0 D i (mm) = 36,6 D e (mm) = 40,0 D e (mm) = 0,0 Di (teorico) = mm 29 s (mm) = 2,9 s (mm) = 3 s (mm) = 35 Pagina 5

7 Calcoli sul tratto 5 Q = m 3 /h 4,6 L e = m 18,3 λ = 4,152E-02 Curva a 90 T Croce Gomito Rubinetto R e = 4,773E+03 V = 2,251E+00 2, ,8 b = 7,301E-05 Di = 2,700E-02 Lunghezza equivalente del ramo 2 = m 18,3 λ 0 = 3,876E-02 PA - PB = 0,5 Filettatura: 1" D i (mm) = 34,0 D i (mm) = 32,0 Di (teorico) = mm 27 D i (mm) = 27,9 D e (mm) = 40,0 D e (mm) = 0,0 s (mm) = 2,9 s (mm) = 3 s (mm) = 35 Calcoli sul tratto 6 Q = m 3 /h 3,1 L e = m 20,3 λ = 4,500E-02 Curva a 90 T Croce Gomito Rubinetto R e = 3,585E+03 V = 1,904E+00 2, ,8 b = 7,077E-05 Di = 2,400E-02 Lunghezza equivalente del ramo 2 = m 20,3 λ 0 = 4,209E-02 PA - PB = 0,5 Filettatura: 1" D i (mm) = 26,0 D i (mm) = 25,0 Di (teorico) = mm 24 D i (mm) = 28 D e (mm) = 32,0 D e (mm) = 0,0 s (mm) = 3 s (mm) = 3 s (mm) = 28 Pagina 6

8 Calcoli sul tratto 7 Q = m 3 /h 5,4 L e = m 21,3 λ = 4,060E-02 Curva a 90 T Croce Gomito Rubinetto R e = 5,041E+03 V = 2,154E+00 2, ,8 b = 7,345E-05 Di = 2,960E-02 Lunghezza equivalente del ramo 2 = m 21,3 λ 0 = 3,816E-02 PA - PB = 0,5 Filettatura: 1" 1/4 D i (mm) = 34,0 D i (mm) = 32,0 Di (teorico) = mm 30 D i (mm) = 37 D e (mm) = 40,0 D e (mm) = 0,0 s (mm) = 2,9 s (mm) = 3 s (mm) = 35 Calcoli sul tratto 8 Q = m 3 /h 2,5 L e = m 19,1 λ = 4,682E-02 Curva a 90 T Croce Gomito Rubinetto R e = 3,181E+03 V = 1,843E , ,3 b = 6,985E-05 Di = 2,180E-02 Lunghezza equivalente del ramo 2 = m 19,1 λ 0 = 4,358E-02 PA - PB = 0,5 Filettatura: 3/4" D i (mm) = 26,0 D i (mm) = 25,0 Di (teorico) = mm 22 D i (mm) = 22 D e (mm) = 32,0 D e (mm) = 0,0 s (mm) = 2,3 s (mm) = 3 s (mm) = 28 Pagina 7