Principio di funzionamento delle Macchine operatrici, con esercizio svolto

domenica, Giugno 7th, 2020

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Esercizio svolto dall'ing. Giorgio Bertucelli

Un impianto di elettrolisi di salamoia clorata, dopo il lavaggio (fatto con acqua) e la deumidificazione di Cl₂ gassoso (fatto con pioggia di acido solforico concentrato ), fornisce ad un compressore ad anello di H₂SO₄ di concentrazione 96...98% (γ=1830 kg/m³), una portata netta di 30 t/giorno di Cl₂ secco (μ=70 kg/kmol), alle seguenti condizioni: aspirazione p₁=0,95 bar e temperatura t₁=30°C, scarico p₄=4,5 bar.

La temperatura di scarico del gas, che è la stessa temperatura dell'anello circolante nel compressore,
dovrà essere mantenuta < 40°C. A temperature d'esercizio > 40°C il H₂SO₄ concentrato aumenta la sua capacità di corrosione; la ghisa meccanica impiegata, per i diversi componenti del compressore, verrebbe danneggiata.
I dati di progetto del compressore sono dunque:
portata = 30 t/24h=475 m³/h
differenziale di pressione Δp=4,5-0,95=3,55bar => ρ_p=4,5/0,95=4,74
Temperatura H₂O di raffreddamento disponibile t_i=25°C
Determinare: potenza assorbita del compressore, potenza del motore elettrico, potenza termica dello scambiatore di calore
H₂SO₄ ((lato mantello) - H₂O (lato tubi).