Silvana Cavella » 4.Presentazione e risoluzione di problemi di bilanci di materia

Impostazione e svolgimento del “Problema 5″ (in ‘Materiali di supporto’)

Operazione di miscelazione

• Schematizzazione del problema:
  • Disegnare il diagramma di flusso indicando le correnti in ingresso e uscita.
  • Scegliere il volume di controllo: recipiente di miscelazione (diapositiva 1).
• Risoluzione del problema:
  • Scrivere tre bilanci di materia, relativi ai componenti del vino: acqua, zucchero alcool (diapositiva 2).
  • Risolvere il sistema di equazioni consente di calcolare la massa di A, B, C (diapositive 3 e 4).

Impostazione e risoluzione del “Problema 21″ (in ‘Materiali di supporto’)

Essiccamento a due stadi con riciclo

• Risoluzione del Problema:
  • Durante una operazione di essiccamento le portate di aria secca e di sostanza secca sono costanti pertanto risulta più conveniente scrivere i bilanci rispetto ad esse.
  • Scelta una base di calcolo e scelti opportunamente i volumi di controllo bisogna scrivere due bilanci di materia parziali rispetto alla componente acqua (diapositiva 2). La soluzione del sistema di equazioni consente di calcolare la quantità di aria riciclata e l’umidità intermedia del prodotto.

Impostazione e svolgimento del “Problema 23″ (in ‘Materiali di supporto’)

Produzione di zucchero

• Risoluzione del problema:
  • Disegnato il diagramma di flusso, indicando le correnti in ingresso e uscita (diapositive 1-3), calcolare la quantità di zucchero e acqua in W’ (diapositiva 4), calcolare WE e S (diapositiva 5), calcolare WC e P (diapositiva 6), calcolare infine R e M (diapositiva 7).

Impostazione e risoluzione del “Problema 26″ (in ‘Materiali di supporto’)

Processo di produzione di pasta ripiena

• Risoluzione del problema:
  • Disegnato il diagramma di flusso (diapositiva 1), dai bilanci scritti intorno all’impastatrice si calcola W e I (diapositiva 3); scrivendo dei bilanci intorno al recipiente di preparazione della farcitura, alla macchina di riempimento formatura e tenendo conto della formulazione del prodotto si calcola la quantità di pasta prodotta (diapositive 4-5).

Metodologia per risolvere i bilanci di materia nell’analisi di processo

Gli steps da seguire sono i seguenti:

• Disegnare il diagramma di flusso e definire il volume di controllo per scrivere i bilanci.
• Per un sistema ad n componenti, scrivere n bilanci parziali o n-1 bilanci parziali + un bilancio totale.
• Si consiglia di risolvere tutti i problemi proposti in ‘Materiali di supporto’.

Prossima lezione

Presentazione e risoluzione di problemi di bilanci di energia

Nella prossima lezione verranno proposti alcuni problemi di analisi di processo per applicare le conoscenze acquisite finora circa il calcolo del costo energetico di un processo individuando le operazioni che richiedono calore, impostando e risolvendo correttamente i bilanci entalpici.