Messa in servizio e collaudo di uno scambiatore di calore aria-olio strumentato

Hunchak, Vasyl (2016) Messa in servizio e collaudo di uno scambiatore di calore aria-olio strumentato. Bachelor thesis, Scuola Universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI).

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Abstract

Con il progetto proposto dal DTI-SUPSI si intende sviluppare un banco prova per le misure delle prestazioni di uno scambiatore di calore aria-olio fornito dall’azienda Hydac SA situata a Mezzovico. Il presente lavoro si prefigge di completare la progettazione del circuito idraulico del sistema ed eseguire la sua realizzazione, strumentare lo scambiatore di calore garantendo la possibilità dell’acquisizione e registrazione dei dati, garantire la possibilità della modulazione delle portate dell’olio e dell’aria. Nella prima fase del lavoro è stata eseguita la progettazione del circuito idraulico completo del sistema che include gli elementi di giunzione, valvole per la gestione del flusso, valvole di sicurezza e filtro, con la sua successiva realizzazione. Successivamente, è stata eseguita l’attività della strumentazione dello scambiatore, durante la quale sono stati scelti gli strumenti di misura che eseguiranno il rilevamento delle grandezze necessari allo studio dei fenomeni fisici relativi alle prestazioni di uno scambiatore di calore. I sensori scelti sono stati collegati alla scheda d’acquisizione, creando un’interfaccia utente programmata nell’ambito LabVIEW. Per evitare la fuoriuscita nell’ambiente del fluido operante, perso durante eventuali malfunzionamenti o manutenzione del sistema, è stata progettata e realizzata una vasca di sicurezza che, grazie al suo design sviluppato mediante il metodo di Caisse Morphologique, garantisce la sicurezza e facilita il recupero del fluido. Per garantire l’esecuzione delle prove complete di laboratorio, sono stati scelti ed implementati i convertitori di frequenza che, collegati ai motori elettrici della pompa e dello scambiatore di calore, permettono la variazione del numero di giri delle macchine elettriche rendendo in questo modo modulabili le portate dell’olio e dell’aria. Al termine del lavoro sono stati scelti ed acquistati tutti i componenti che soddisfano la costruzione di un banco prova completo per lo studio delle prestazioni di uno scambiatore di calore. Inoltre, è stato eseguito il montaggio e collaudo del banco prova con le successive misurazioni delle grandezze fisiche. With the project proposed by the DTI-SUPSI we intend develop a testing bench for the measurements of the performance of an air-oil heat exchanger supplied by the company Hydac SA located in Mezzovico. This present work aims to complete the design of the hydraulic circuit of the system with subsequent construction, instrumentation of the heat exchanger for ensuring the ability of the acquisition and recording of data, provide the possibility of modulating the flow of oil and air. In the first phase of work, it was designed a complete hydraulic circuit carried out of the system that includes the connecting elements, valves for flow management, safety valves and filter. Subsequently, it was performed the activity of the instrumentation of the heat exchanger, during which the measuring instruments that perform the detection of the data necessary for the study of physical laws related to performance of a heat exchanger have been chosen. The chosen sensors are connected to the data acquisition module creating, in parallel, user interface programmed in LabVIEW ambient. To prevent leakage of oil, lost during any malfunction or maintenance of the system, it was designed and implemented a safety tank which, thanks to its design developed by the Caisse Morphologique method, ensures safety and facilitates the recovery of the fluid. To ensure the execution of the complete laboratory tests, the frequency converters, that are connected to the electric motors of the pump and the heat exchanger, have been chosen and implemented. This component allows the variation of the number of revolutions of the electric motors so the flow of oil and air can be modulating. At the end of the work, all the components that implement the construction of a complete test for the study of the performance of a heat exchanger were chosen and purchased. The device has been assembled, and were it was made a detections of data acquired by the sensors.

Item Type: Thesis (Bachelor)
Supervisors: Montorfano, Davide and Barbato, Maurizio
Subjects: Meccanica
Divisions: Dipartimento tecnologie innovative > Ingegneria meccanica
URI: http://tesi.supsi.ch/id/eprint/1453

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