18 Teleriscaldamento

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Fisica tecnica A.Salioni Esercitazione trasmissione del calore: Testo: Si ha una condotta per teleriscaldamento lunga 1200m di cui 100m passano all'esterno. Per il tratto esterno ipotizziamo le condizioni ambientali peggiori (invernali): - T ∞=0 °[C ] - V ∞=36[ Km h ] La potenza termica da cedere all'utenza è pari a - ˙Q=20774 KW I parametri di processo sono: -temperatura di mandata del fluido interno alla condotta (acqua) pari a 100°C, -temperatura di ritorno del fluido interno alla condotta pari a 57°C. I dettagli relativi alla struttura della tubatura sono nella figura B. Calcolare: -Diametro interno della tubazione, -Potenza di pompaggio, -Potenza dispersa nel tratto esterno. Identificazione dati disponibili e loro conversione in unità del S.I.: -Tipologia fluido interno alla condotta = Acqua. -Tipologia fluido esterno alla condotta = Aria. -Temperatura mandata fluido interno = T m=100° [C ]=373 °[ K ] -Temperatura ritorno fluido interno = T r=57°[C ]=330° [K ] -Temperatura fluido esterno = T ∞=0 °[C ]=273° [ K ] -Velocità fluido esterno = V ∞=36[ Km h ]=10[ m s ] -Potenza termica da cedere all'utenza = ˙Q=20774 KW Schematizzazioni grafiche del problema: Figura A Figura B Schematizzazione sistema Schematizzazione tubatura Soluzione: 1...Calcoliamo la portata massica... La portata massica è data da ˙m= ˙Q C pm T H2O ricavata dalla formula generale ˙Q= ˙mC pm T . Per calcolarla numericamente abbiamo tutti i dati tranne il calore specifico medio C pm che però, con qualche approssimazione, possiamo interpolare dai dati tabellari (Pag. A34): @ 320 °[ K ]⇒C p=4180 @ 373° [ K ]⇒C p=4220 C pm≈4200 Alla fine, numericamente, otteniamo ˙m= 20774 4200⋅43 =115[ Kg s ] . 2...Calcolo di un opportuno diametro per la tubatura... Cominciamo col dire che, nella realtà, le…