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INTRODUZIONE
Prima di prendere in esame la parte tecnologica
che riguarda l’Impianto Vapore in questione
riteniamo indispensabile richiamare concetti
fondamentali riguardanti il Vapore, la rete di
distribuzione, il recupero delle condense, i
componenti necessari per la distribuzione del
Vapore, mettere in evidenza gli inconvenienti
derivanti dagli errori più frequenti che vengono
commessi durante la realizzazione e/o la
progettazione sia nella scelte delle apparecchiature
e della loro installazione, con gravi conseguenze di
efficienza, di produttività.
Il vapore è stato utilizzato come fluido di
processo o trasmettitore di energia fin dai primi
giorni della rivoluzione industriale. Al giorno d’oggi
esso
è
ancora
comunemente
utilizzato
nell’industria non solo per la produzione di energia
meccanica (cioè turbine a vapore per produrre
energia elettrica) ma anche per numerose
applicazioni di riscaldamento e di produzione.
I vantaggi nell’utilizzazione del vapore come
fluido di processo sono:
E’ di facile distribuzione e controllo
Può essere utilizzato sia come medesimo fluido
di processo per la generazione combinata
di
energia e/o di processo e/o riscaldamento.
In aggiunta l’acqua ed il vapore possiedono le
seguenti rilevanti qualità:
Essa è chimicamente stabile e non è pericolosa
per la salute.
L’acqua viene trasformata in
vapore ad una
temperatura ben inferiore a quella corrispondente
ai limiti di impiego dei metalli costituenti una
caldaia.
Sia l’acqua che il vapore possono essere
paragonati ad una spugna che assorbe calore e la
trasformazione dell’acqua in vapore richied e un
considerevole assorbimento di calore.
Per questo motivo i costi e le dimensioni degli
impianti termici sono relativamente contenuti.
Il vapore può fornire calore a qualsiasi tipo di
processo perché condensa a temperatura
costante ed ha un considerevo le coefficiente di
trasmissione di calore. La condensazione a
temperatura costante elimina ogni gradiente di
temperatura sulle superfici di trasmissione del
calore stesso.
L’utilizzazione del vapore rappresenta un mezzo
ideale per fornire esattamente la corretta quantità
di energia termica al punto di utilizzazione e il
vapore riesce a fare ciò in maniera efficiente
senza che sia necessario utilizzare pompe di
circolazione.
L’uso del vapore praticamente in ogni processo
industriale e nei sistemi di riscaldamento è stato
evidente per ben oltre cento anni e ciò è
principalmente dovuto a:
la sua elevata idoneità all’uso per riscaldamento
la semplicità di distribuire questa energia termica
a mezzo tubazioni
Spirax Sarco “Il Vapore nelle Lavanderie Industriali”
la facilità di controllo.
I vantaggi forniti dall’utilizzo di vapore per i
processi industriali e per il riscaldamento non
possono essere sostituiti in modo soddisfacente
da altri fluidi.
CHE COS’E’ IL VAPORE?
Generare vapore significa riscaldare l’acqua fino
al suo punto di ebollizione quindi aggiungervi
ulteriore calore per trasformare l’acqua in
ebollizione in vapore. Queste due fasi sono
state chiamate in diversi modi nel corso degli anni e
possono essere riportate nei termini che seguono:
Entalpia del liquido, calore sensibile o hf .
E’ il calore necessario per aumentare la
temperatura dell’acqua fino a quella di ebollizione.
Il termine calore sensibile veniva utilizzato perché
il calore aggiunto all’acqua produceva una
variazione di temperatura; invece il termine
comunemente utilizzato al giorno d’oggi è entalpia
del liquido.
La quantità di calore necessaria per fare
aumentare la temperatura di 1 kg di acqua da 0
°C a quella di ebollizione può essere desunta
dalle Tavole del Vapore riportate al termine di
questa pubblicazione.
Ad esempio: alla pressione atmosferica (0 bar g)
l’acqua bolle a 100 °C e 419 kj di energia sono
necessari per riscaldare 1 kg di acqua da 0 °C alla
sua temperatura di ebollizione di 100 °C.
Entalpia di evaporazione, calore latente o hfg .
E’ la quantità di calore necessaria per trasformare
lo stato dell’acqua al suo punto di ebollizione in
vapore.
Quando si aggiunge calore, non vi è alcuna
variazione nella temperatura della miscela
vapore/acqua e tutta l’energia viene impiegata per
cambiare lo stato da liquido (acqua) in gas
(vapore). Il meno recente termine calore latente
era dovuto al fatto che sebbene si aggiungesse
calore non vi era alcuna variazione di
temperatura. Ad ogni buon conto, il termine oggi
utilizzato è entalpia di evaporazione.
Ancora, la quantità di calore necessaria per
evaporare 1 kg di acqua alla propria temperatura
di evaporazione si trova nelle Tavole del Vapore
delle pagine che seguono.
Ad esempio, alla pressione atmosferica (0 bar g),
abbiamo bisogno di 2258 kj di energia per
evaporare 1 kg di acqua a 100 °C in 1 kg di
vapore a 100 °C.
Energia totale o hg.
E’ l’energia totale del vapore ed è ottenuta
semplicemente sommando l’entalpia del liquido e
quella
dell’evaporazione.
Anche
questa
informazione può essere trovata nelle Tavole del
Vapore citate.
Ad esempio: alla pressione atmosferica (0 bar g),
l’acqua va in ebollizione a 100 °C e sono necessari
419 kj di energia per riscaldare 1 kg di acqua da 0
°C alla propria temperatura di
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