Re: [Fisica Tecnica] Dubbi sullo svolgimento problema Ciclo Rankine?!!

Messaggioda anonymous_40e072 » 20/06/2019, 00:15

Premesso che professork ha fatto un ottimo lavoro, aggiungo solo un paio di appunti. Alla fine siamo Ingegneri, quel che conta è capire se ciò che facciamo "ci piglia" oppure no :D

Come giustamente ha indicato professork, la potenza si può esprimere sia in termini di salto entalpico che di lavoro fornito al fluido. Nel secondo caso, per un sistema aperto, scriviamo:

\[ P = \dot{m} \int vdp \]

Dove v è il volume specifico, \( \dot{m} \) la portata, p la pressione. Essendo il fluido che lavora nella pompa incomprimibile possiamo ridurre a:

\[ P = \dot{m} v \Delta p \]

Manca quindi da moltiplicare per il volume specifico, almeno, rispetto quanto professork ha scritto sopra. Non è un problema in ogni caso, puoi prenderti il volume specifico al punto 1.
Per quanto riguarda invece l'ipotesi sulla temperatura di uscita, ne comprendo ovviamente le ragioni, altrimenti l'esercizio sarebbe irrisolvibile, ma è chiaramente un'ipotesi che non ha senso. E' un'ipotesi che nei miei 6 anni di esami di Ingegneria Energetica non mi è mai capitato fare. Anzi, farla, avrebbe voluto significare non aver capito niente. Tra l'altro lo scambiatore non è nemmeno disegnato in controcorrente, il che rende l'assunzione ancora più assurda, considerata la temperatura in uscita di 150.

Per concludere sul surriscaldamento: in generale i cicli sono surriscaldati a meno che non venga specificato diversamente. Stessa cosa per il punto in uscita dalla turbina: il titolo è di solito intorno lo 0.9-0.95, non va considerato 1 a meno che non sia specificato chiaramente. Questo è quantomeno quello che poi succede anche nella realtà. Per andare ancora più nel dettaglio, nella realtà si esegue un'ottimizzazione tecno-economica tra quanto conviene espandere ulteriormente (più si espdande, più si va giù col titolo) e quanto si perde in operation & maintenaince sulla turbina (più il titolo è basso, più gocce di liquido hai, più le pale si erodono e di conseguenza più spesso devi intervenire con operazioni di manutenzione).
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Re: [Fisica Tecnica] Dubbi sullo svolgimento problema Ciclo Rankine?!!

Messaggioda professorkappa » 20/06/2019, 12:00

anonymous_40e072 ha scritto:P
Manca quindi da moltiplicare per il volume specifico, almeno, rispetto quanto professork ha scritto sopra. Non è un problema in ogni caso, puoi prenderti il volume specifico al punto 1.


E' giusto ovviamente quello che dici.
Da pompivendolo di mestiere, io ragiono in termini di m3/h e metri di prevalenza (mi occupo di pompe centrifughe per l'oil and gas, dove non ha senso parlare di kg/sec).
Quindi do per scontato che lo studente sappia calcolare la potenza con il SI.

Io mi limito ad applicare

P=$[QH]/[3.67*eta%]$

per avere la potenza in kW, purche' Q sia in $m3/h$ e H in metri. Ovviamente per l'acqua. Altrimenti occorre moltiplicare per la gravita' specifica, intesa come 1/1000 della densita' del fluido pompato)

Quindi da $35kw=Q*850/[3.67*100]$ ottengo $Q=15m^3/h$ pari a $4.2kg/s$

E' un conto che faccio da 30 anni, e' difficile sganciarsi dalle cattive abitudini :-)
Ultima modifica di professorkappa il 20/06/2019, 16:12, modificato 1 volta in totale.
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Re: [Fisica Tecnica] Dubbi sullo svolgimento problema Ciclo Rankine?!!

Messaggioda anonymous_40e072 » 20/06/2019, 13:06

Ciao Professork, ti ringrazio per il chiarimento. Ora è un po' più chiaro. Noto che usi anche una nomenclatura molto 'idraulica' :-) Anche per questo avevo fatto poco caso al fatto che, alla fine, il conto finale fosse giusto.
Ti posso chiedere solo una piccola curiosità? Quando dici "mi occupo di pompe centrifughe per l'oil and gas, dove non ha senso parlare di kg/sec", cosa intendi? O meglio, perchè?
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Re: [Fisica Tecnica] Dubbi sullo svolgimento problema Ciclo Rankine?!!

Messaggioda professorkappa » 20/06/2019, 14:32

Perche le specifiche del cliente per impianti di pompaggio sono raramente in kg/s e molt spesso in m3/h. (a meno che non si tratti di arabi, che usano le misure americane, galloni e piedi.
La ragione e' semplice: il cliente dimensiona tutto in termini di velocita' nel tubo, quindi per lui ha piu' senso m3/h che non kg/s.

Ovviamente questo vale quando si parla di portate medio-alte (quella su cui sto lavorando adesso sono 4 pompe da 3300 m3/h @ 480m ognuna, con turbina a gas da 12MW ISO).
Nei casi di pompe di raffineria, mi capita di trattare i kg/hr, ma essendo legato a quella formuletta, me li cambio sempre in m3/h usando il fattore 1000. Ma, il punto e' che, molto semplicemente, non ho piu' la flessibilita' di valutare, a braccio, la potenza richiesta se non sono m3/h e metri.

Di recente a casa sono riuscito a convogliare acqua sorgiva da un ruscello che scorre in un "canyon" ai confini con la proprieta.
La prevalenza e' alta, solo di dislivello sono 42m a cui vanno aggiunti 15 m di perdite tra tubi, valvolame e filtri.
Quando sono andato a ordinare la pompa con la prevalenza in mano, mi son portato la calcolatrice per calcolare le perdite, perche sapevo gia' che quelle pompe hanno le curve di performance in L/min, che e' una grandezza che a me, personalmente, non da feeling, come se qualcuno mi desse la velocita' in furlong al giorno: non ho proprio il senso di quanto sono L/m.

Per la cronaca porto su 6 L/min, ma ho dovuto installare 2 pompe: una in basso e una in un serbatoio di rilancio a 15m di altezza :-)
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Re: [Fisica Tecnica] Dubbi sullo svolgimento problema Ciclo Rankine?!!

Messaggioda anonymous_40e072 » 20/06/2019, 15:30

Capisco, interessante. Considera che sono un Ingegnere di 29 anni che, post lauream, si è occupato prevalentemente di ricerca. Quindi son ragionamenti un po' nuovi :-)
Ti ringrazio per il contributo e in bocca al lupo con il tuo impiantino artigianale! :-D

Ciao, Stefano
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Re: [Fisica Tecnica] Dubbi sullo svolgimento problema Ciclo Rankine?!!

Messaggioda francrove1 » 20/06/2019, 16:06

Tutto chiaro, ti ringrazio sei stato gentilissimo.
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Re: [Fisica Tecnica] Dubbi sullo svolgimento problema Ciclo Rankine?!!

Messaggioda professorkappa » 20/06/2019, 18:39

anonymous_40e072 ha scritto:Capisco, interessante. Considera che sono un Ingegnere di 29 anni che, post lauream, si è occupato prevalentemente di ricerca. Quindi son ragionamenti un po' nuovi :-)
Ti ringrazio per il contributo e in bocca al lupo con il tuo impiantino artigianale! :-D

Ciao, Stefano

Eh, diciamo che purtroppo per me ho qualche anno di più e tutti spesi nella impiantistica, quindi ho avuto modo di acquisire brutti "vizi".

La sabbia fina fina che entra nel serbatoio e che prima o poi mi intasera i vani della girante è la sfida tecnologica più difficile da risolvere...
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