Lezione07 Dimensionamento rete aria...

Impianti Industriali 2 - 2009 1

Dimensionamento rete aria compressa


1 - Tratto di tubazione

ogni tratto dell'impianto di distribuzione dell‘aria compressa è individuato da lettere e numeri che ne definiscono gli estremi.

Con la stessa simbologia è stato realizzato lo schema funzionale della rete e la tabella di calcolo.



2 - Portata

la portata necessaria alle utenze, espressa in Nm3/h, è un dato di progetto.

Per i rami collettore, cioè quelli da cui si dipartono gli altri rami, si applica un fattore di contemporaneità (es. 80%).



3 - Diametro derivante dalla portata

imposta la velocità dell'aria (es. 10 m/s) è possibile, applicando il principio di conservazione della massa, determinare il diametro teoricamente necessario a consentire il passaggio della portata desiderata. Naturalmente tale diametro non ha un valore unificato e di conseguenza serve esclusivamente a dare un'indicazione approssimativa del valore di DN da utilizzare.



Applicando il principio di conservazione della massa si ha

da cui si ricava

dove D è il diametro espresso in m, la portata in massa in kg/s, la velocità in m/s e la in kg/m3.


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La densità dell'aria, a temperatura ambiente, è proporzionale alla pressione.

Considerando l'aria un gas ideale, l'equazione di stato

p V = n R T

dove V = m/d e n = m/M con d la densità,M il peso molecolare pari a 28,97 [kg/kmol] e R = 8314.14 [J/kmol K]

Si ricava

p/d = R T/M

da cui

d = p M/R T [kg/m3]



4 - DN

in prima battuta il DN viene assunto immediatamente maggiore rispetto al diametro derivante dalla portata poi, una volta effettuata la verifica della caduta di pressione, se questa risulta troppo elevata (es. maggiori di 0,3 bar) si provvede, per tentativi, ad aumentarlo.



5 - Diametro interno

una volta fissato il DN il diametro interno è ricavato dalla tab. 32.IV pag. 530 del libro "Elementi di impianti industriali"Monte 2° volume.



6 - Lunghezza del tratto

dal disegno dell'impianto di distribuzione dell'aria compressa possono essere individuate le lunghezze in metri dei vari tratti di tubazione. Tali valori sono indispensabili per determinare le cadute di pressione della rete.



7 - Perdite di carico concentrate

a partire dall'abaco della tab. 38.III pag. 724 del libro "Elementi di impianti industriali" Monte 2° volume sono determinate le perdite concentrate.



8 - Perdite distribuite - Lunghezza equivalente

poiché le perdite concentrate sono convertite in tratti di tubazione equivalente si individua una lunghezza equivalente sulla quale è possibile calcolare l’effetto delle perdite distribuite.

Caduta di pressione: le perdite di carico espresse in

sono date dalla formula



dove Q è la portata d'aria in m3/s, L la lunghezza in m del tratto di tubazione in esame, d il diametro interno della tubazione in mm e Po la pressione iniziale assoluta dell'aria compressa


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