Indice Proprietà dell acqua e del vapore La termodinamica

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1 Capitolo 1 Proprietà dell acqua e del vapore Generalità Massa Densità e volume specifico Spazio, tempo, velocità, accelerazione Forza e peso Pressione Lavoro Potenza Temperatura e calore Calore specifico Il calore, il lavoro, la potenza Dilatazione termica L anomalia dell acqua Cambiamenti di stato Calore e temperatura di fusione Tensione (pressione) di vapore Temperatura di ebollizione Il ciclo dell acqua Capitolo 2 La termodinamica L esperienza di Joule Legge di Dalton o delle pressioni parziali Equazione generale dei gas perfetti Equazione generale dei gas reali Sistema termodinamico Trasformazione termodinamica Primo principio della termodinamica Principali trasformazioni Secondo principio della termodinamica L entropia Pressione e volume dell acqua Diagramma di stato dell acqua e del vapore Diagramma entalpia-entropia Diagramma di Mollier Calcolo della potenza generata da una turbina a vapore V

2 Capitolo 3 La sicurezza negli impianti che producono e utilizzano vapore Pericoli connessi all uso del vapore Il rumore L elettricità statica Capitolo 4 La combustione Principali reazioni chimiche di combustione L aria di combustione I combustibili Principali caratteristiche chimico-fisiche dei combustibili liquidi Il carbone Le biomasse Bruciatori: requisiti tecnici principali Bruciatori per gas Bruciatori per liquidi Accensione dei bruciatori Capitolo 5 La produzione del vapore (caldaie) Classificazione delle caldaie per la produzione del vapore Caldaie a tubi di fumo Recuperatori di calore Caldaie a tubi d acqua Rendimenti delle caldaie Potenzialità e condizioni di esercizio Grandezze caratteristiche Grandi caldaie a biomassa Problemi connessi con richieste di vapore superiori alla potenzialità della caldaia Unione di più caldaie a tubi di fumo Pompe di alimentazione Impianti di produzione del vapore con l uso di forni a olio diatermico Necessità della presenza del conduttore patentato negli impianti di produzione del vapore Caldaie a vaporizzazione rapida Utilizzo del legno per la produzione del vapore e per la produzione di energia elettrica Accumulatori di vapore Capitolo 6 Lo scambio di calore Forme di trasmissione del calore Trasmissione del calore per conduzione fra due pareti piane La convezione e il coefficiente totale di trasmissione termica VI

3 Capitolo 7 Calcolo del coefficiente di scambio termico Generalità Fattori di incrostazione o di insudiciamento Capitolo 8 L irraggiamento Generalità Emissione e assorbimento Legge di Stefan-Boltzmann Irraggiamento e combustione Capitolo 9 L isolamento termico Isolamento dei materiali per proteggere le strutture dalle alte temperature. Materiali refrattari Materiali refrattari Fibre ceramiche La lana di roccia La lana di vetro Materiali di rivestimento e finitura Isolamento del valvolame e dei pezzi speciali Preventivazione e valutazione delle opere di isolamento Capitolo 10 Composizione e proprietà dell aria Composizione dell aria Umidità assoluta e umidità relativa Misura dell umidità relativa Diagramma di stato dell aria umida Torri di raffreddamento Capitolo 11 Gli scambiatori di calore L utilizzo del vapore Dimensionamento degli scambiatori di calore Scambiatori a piastre fisse Scambiatori a tubi a U Scambiatori di calore a testa flottante Evaporatori Scambiatori a piastre Serbatoi incamiciati Evaporatori a multi-effetto Batterie di riscaldamento e raffreddamento dell aria costruite con tubi alettati Evaporazione e distillazione VII

4 Capitolo 12 Lo scarico della condensa La condensazione del vapore Scaricatori a galleggiante Scaricatori a secchiello rovesciato Scaricatori termodinamici Scaricatori a lamine bimetalliche Scaricatori a membrana Scaricatori termostatici Scaricatori a espansione multipla Considerazioni pratiche sugli scaricatori di condensa Rilevatore di passaggio Capitolo 13 L uso del vapore nell industria tessile Generalità Lavaggio e successivo asciugamento dei tessuti Capitolo 14 La rameuse Capitolo 15 L uso del vapore nell industria della gomma Introduzione Presse di vulcanizzazione Vulcanizzazione in autoclave Vulcanizzazione in continuo in tubo a vapore Vulcanizzazione su macchina rotativa Produzione di nastri adesivi Produzione di pneumatici Capitolo 16 La produzione della carta La materia prima Preparazione della polpa Eliminazione dell acqua La seccheria L uso del vapore in cartiera Capitolo 17 L industria alimentare Generalità La birra Il concentrato di pomodoro I prodotti da forno Il vapore negli impianti di distillazione Capitolo 18 La turbina a vapore Descrizione generale VIII

5 18.2 Turbine ad azione e reazione Funzionamento delle turbine Impianto di produzione di energia Rendimento di un impianto di produzione di energia Capitolo 19 Trattamento delle acque di alimentazione delle caldaie Generalità Composti presenti nelle acque naturali Analisi dell acqua per poter progettare l impianto di trattamento delle acque di alimento delle caldaie Le resine scambiatrici di ioni Resine cationiche Resine anioniche Caratteristiche principali di funzionamento Addolcitori Demineralizzatori Caratteristiche di purezza dell acqua demineralizzata e conducibilità elettrica Neutralizzazione delle acque di scarico degli impianti di demineralizzazione Degasazione ed eliminazione dell ossigeno disciolto Ricupero e trattamento delle condense Condizionamento chimico delle acque dei circuiti termici Condizionamento chimico anti-incrostante Condizionamento anticorrosivo Formazione di film protettivi sulle superfici metalliche Trattamenti speciali Lavaggio di impianti nuovi Disincrostazione di caldaie e scambiatori di calore Normative sul controllo delle acque di alimentazione delle caldaie Capitolo 20 Pompe e ventilatori Generalità nelle pompe Caratteristiche principali delle pompe Calcolo della potenza e valutazione del rendimento delle pompe Pompe centrifughe Curve caratteristiche delle pompe centrifughe Pompe a pistoni Pompe autoadescanti, NPSH Gruppi di alimento delle caldaie Ventilatori centrifughi Curve caratteristiche Punto di funzionamento di un impianto IX

6 20.12 Leggi dei ventilatori e famiglie di curve Costruzioni speciali Capitolo 21 La rete per la distribuzione del vapore e del ricupero della condensa Introduzione Layout della rete Staffaggio delle tubazioni Dilatazione dei tubi Dimensionamento delle tubazioni per il trasporto del vapore Drenaggio delle tubazioni di vapore I gruppi di riduzione della pressione Gli evaporatori Vapore e risparmio energetico Capitolo 22 Impianti di riscaldamento a vapore Generalità Gli aerotermi Scelta degli aerotermi Aerotermi con presa di aria esterna Pannelli radianti Capitolo 23 Valvole utilizzate negli impianti di vapore Generalità Valvole a flusso avviato Valvole a pistone Filtri per tubazioni Indicatori di livello visivo Valvole di ritegno Valvole di sicurezza Riduttori di pressione Regolatore di temperatura autoazionato Valvole di regolazione Azione delle valvole di regolazione Caratteristiche di regolazione delle valvole Valvole a seggio doppio. Differenza massima ammissibile del salto di pressione Valvole a tre vie Premistoppa Posizionatori Note sul dimensionamento corretto delle valvole di regolazione X