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BIANCA RIMINI
Professore emerito
Dipartimento di Scienze e Metodi dell'Ingegneria
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Insegnamento: Impianti meccanici
Ingegneria meccatronica (Offerta formativa 2022)
Obiettivi formativi
Fornire allo studente conoscenze relative ai principi teorici, schemi di funzionamento, scelta dei componenti, metodi di progettazione, ottimizzazione tecnico-economica, norme e regolamenti degli impianti meccanici.
Prerequisiti
Macchine e oleodinamica
Programma del corso
3 CFU (27 ore) saranno dedicati agli impianti di distribuzione dei fluidi, comprendenti i componenti principali e le principali tipologie di reti idriche, completi di esercizi e progetti applicativi:
Impianti di distribuzione fluidi (piping). Valvole, compensatori di dilatazione, flange, giunti, raccordi.
Perdite di carico di fluidi nei condotti. Perdite di carico distribuite nel caso di acqua industriale, aria compressa, vapore saturo e surriscaldato. Perdite di carico concentrate.
Dimensionamento di reti idriche: servizio di estremità e rete ramificata.
Pompe: curva caratteristica, criteri di scelta, calcolo della potenza elettrica. Dimensionamento del ramo di aspirazione e NPSH. Installazione di pompe in serie ed in parallelo.
Isolamento termico. Tubo che trasporta fluido a temperatura diversa di quella ambiente, spessore economico dell'isolante, stillicidio.
Impianti per l'approvvigionamento idrico con e senza serbatoio di compenso. Determinazione della capacità ottimale del serbatoio.
Sistemi di pressurizzazione dell'acqua. Serbatoio a membrana, autoclave, gruppi di pompaggio a controllo di flusso.
Servizio antincendio: protezione passiva e protezione attiva. Carico d'incendio. Sistemi di rilevazione incendi. Impianti di spegnimento.
3 CFU (27 ore) saranno dedicate allo studio dei principali impianti meccanici, comprendendo anche esercizi e progetti applicativi:
Impianti termici. Scelta del fluido termovettore. Impianti ad acqua calda e ad acqua sottoraffreddata.
Impianti per la produzione e la distribuzione di vapore per uso tecnologico. Schema d'impianto. Caldaia, scaricatori di condensa, degasatore, utilizzatori. Impianti lavoranti a due pressioni.
Impianti frigoriferi a compressione. Ciclo ideale e reale. Impianti frigoriferi con sottoraffreddamento del liquido. Impianti frigoriferi a compressione multipla.
Impianti di climatizzazione. Determinazione della retta di lavoro. Climatizzazione estiva ed invernale. Calcolo delle potenze e dei costi di climatizzazione.
Pompe di calore e impianti fotovoltaici.
Metodi didattici
Lezioni ed esercitazioni numeriche in aula in lingua italiana.
Le lezioni comprendono una parte teorica (circa il 70% delle ore complessive) e una parte di esercitazioni con progetti applicativi (circa il 30% delle ore complessive). La parte teorica supporta la conoscenza e la comprensione degli argomenti. Le esercitazioni e i progetti consentono di trasferire le conoscenze nel contesto applicativo, attraverso la soluzione di casi studio in cui è richiesta la progettazione e/o la gestione di impianti meccanici in uno specifico contesto industriale.
La partecipazione alle lezioni è fortemente consigliata, ma è facoltativa.
Testi di riferimento
A. Pareschi, Impianti Meccanici per l'industria, Casa Editrice Esculapio, Bologna
A. Pareschi, Esercizi e progetti di Impianti Meccanici, Casa Editrice Esculapio, Bologna
A. Monte, Elementi di impianti industriali - Vol. II, Cortina Editrice, Padova
S. Fabbri, Impianti Meccanici, Patron Editore, Bologna
S. Fabbri, Elementi di Impiantistica Meccanica. Aria e Acqua. Pitagora Editrice Bologna
Verifica dell'apprendimento
Prova scritta. Allo studente è richiesto di trattare in modo esaustivo contenuti relativi a 3 argomenti distinti.
La prova ha una durata di 3 ore.
Oltre alle prove su tutto il programma del corso, sarà prevista una prova intermedia a metà dell'insegnamento. In caso di sufficienza, tale prova andrà poi integrata con una seconda prova parziale alla fine dell'insegnamento. Entrambe le prove parziali saranno scritte e composte da una domanda di teoria e da un esercizio numerico; per superare la prova si dovrà rispondere in modo sufficiente a entrambe le domande; il voto di ciascuna prova parziale è dato in trentesimi e il voto finale sarà dato dalla media dei voti delle due prove parziali. In caso di insufficienza della seconda prova parziale, verrà invalidata anche la prima. La durata di ciascuna prova parziale è di 2 ore.
Gli esiti di tutte le prove scritte vengono comunicati tramite ESSE3 entro 10 giorni dalla data di svolgimento della prova. Il voto finale è espresso in trentesimi.
Risultati attesi
Al termine del Corso, si auspica che le/gli studentesse/studenti siano in grado di:
1. Conoscenza e capacità di comprensione
a) Orientarsi tra i principali impianti meccanici, utilizzati in ambito industriale e nel terziario, conoscendone i principi teorici, gli schemi di funzionamento e i metodi di progettazione
b) Descrivere consapevolmente i principi di funzionamento delle principali tipologie di impianti meccanici
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate
a) Sapere scegliere gli impianti meccanici adeguati ai relativi processi tecnologici
b) Sapere dimensionare e reti di trasporto dei fluidi
c) Determinare le prestazioni degli impianti meccanici in funzione dei parametri di funzionamento
d) Sapere ricavare i criteri di ottimizzazione tecnico-economica per i diversi tipi di impianti meccanici
3. Autonomia di giudizio
a) Riorganizzare le conoscenze apprese applicando la propria capacità di valutazione critica ed autonoma di quanto appreso.
b) Scegliere in autonomia gli strumenti e le metodologie di analisi apprese a lezione per applicarle nei diversi contesti
4. Abilità comunicative
a) Esprimere in modo corretto e logico le proprie conoscenze, utilizzando adeguatamente il linguaggio tecnico-scientifico.
b) Elaborare compiutamente la descrizione del progetto di impianto attraverso lo schema di funzionamento e i parametri operativi.
5) Capacità di apprendimento
a) Utilizzare in autonomia gli strumenti metodologici acquisiti sia per il proseguimento degli studi che nel contesto aziendale
b) Sapere aggiornare in autonomia le proprie conoscenze e competenze