Tecnol. - Apparecchiatura destinata a produrre vapore sotto
pressione; utilizza energia termica proveniente da un combustibile o da appositi
impianti di riscaldamento. Le
c. si distinguono, in base alla sorgente
calorifica, in: a)
c. a combustione in cui l'energia termica è
prodotta da un combustibile; b)
c. a recupero nelle quali il calore
utilizzato proviene da gas caldi generati in qualche processo industriale; c)
c. elettriche riscaldate per mezzo di un impianto elettrico; d)
c.
termonucleari nelle quali viene sfruttato, per la produzione di calore, un
reattore atomico. In relazione ai compiti che le
c. devono assolvere, si
possono distinguere: a)
c. per riscaldamento che non richiedono elevate
temperature in quanto devono provvedere al riscaldamento di un liquido senza che
questo debba passare allo stato di vapore; sono tra le più diffuse; b)
c. generatrici di vapore che hanno il compito di portare un liquido,
mediante riscaldamento, allo stato di vapore; sono tra le più utilizzate
in alcuni tipi di centrali elettriche; c)
c. generatrici di gas caldi in
cui non si ha produzione di vapore in quanto vengono riscaldati dei gas,
normalmente aria (sono dette anche "turbine a gas"). Nelle
c. a
combustione possono essere utilizzati combustibili di natura diversa quali
carbone (combustibili solidi), oli combustibili (liquidi) oppure metano
(gassosi). Alcuni tipi di
c. possono essere riscaldate mediante
l'
energia raggiante del sole; in tal caso occorre anche uno speciale
impianto per captare i raggi solari. Le caldaie si differenziano anche in base
al loro impiego; ci sono quindi
c. fisse, cioè stabilmente
ancorate al posto di funzionamento;
c. semifisse generalmente utilizzate
in un posto determinato ma che possono essere spostate con facilità nel
caso in cui debbano essere impiegate altrove. Esistono anche
c. mobili,
oggi usate nei mezzi di trasporto come le navi, le locomotive a vapore, ecc.
Esistono vari modelli di
c. a combustione che sono quelle più
diffuse; oltre al tipo
Cornovaglia adatto a piccoli impianti, al tipo
a grossi tubi d'acqua, ormai quasi del tutto abbandonato, al modello a
tubi di fumo, tuttora di largo uso, oggi viene molto impiegato il tipo a
piccoli tubi d'acqua, indicatissimo anche per la produzione di vapore ad
alta pressione. Una
c. a combustione comprende i seguenti elementi: il
focolare destinato alla combustione del materiale riscaldante; le condutture che
portano il fumo del focolare al camino; un corpo cilindrico e una serie di tubi
o di corpi (speciali recipienti di notevoli dimensioni); i tubi possono essere
semplicemente dei condotti riscaldatori, dei condotti evaporatori oppure dei
condotti surriscaldatori in rapporto alle loro funzioni; un dispositivo atto a
prelevare il vapore prodotto; apparecchi di alimentazione del liquido. Per la
sistemazione delle
c. fisse occorrono anche adeguate opere murarie; per
quelle semifisse o mobili si ricorre invece a particolari strutture di sostegno.
Caratteristiche fondamentali di una
c. sono: a) la
potenzialità ovvero il quantitativo di vapore prodotto in un
secondo; viene espressa in kg/h; b) il
potere evaporatore corrispondente
alla quantità di vapore prodotto con un chilogrammo di combustibile; c)
la
produzione specifica che si calcola moltiplicando la
potenzialità per l'unità di superficie; si esprime in kg/h per
metro quadrato; d) il
rendimento che è il rapporto fra le calorie
utili, cioè quelle che corrispondono all'aumento del contenuto termico (o
entalpia) del sistema termodinamico, e le calorie usate per il
riscaldamento della
c. corrispondenti alla combustione totale del
combustibile. Tra i vari tipi di
c. più conosciute meritano un
cenno particolare per il loro interesse tecnico e storico: la
c. Benson,
modello ad altissima pressione (225 atm), formata da una serie di tubi a
serpentina nei quali circola, grazie a una pompa di alimentazione, l'acqua o il
vapore; due surriscaldatori, collegati con le serpentine, impediscono che alla
turbina alimentata dalla
c. venga inviato vapore a pressione successiva
che rovinerebbe le pale della turbina stessa;
c. velox: in questo modello
la combustione è alimentata dall'aria ad alta pressione; la
c. La
Mont è simile alla
c. Löffler nella quale l'evaporazione
dell'acqua è causata dall'arrivo nel collettore di altro vapore prodotto
in precedenza; la
c. Schmidt è utilizzata per produrre vapore
destinato alle motrici e dispone di 3 collettori; le
c. rotanti sono
quelle nelle quali la superficie di trasmissione del calore (tubi o altro) viene
fatta ruotare mediante apposita turbina; le
c. marine sono quelle
destinate alle navi. Possono essere di qualunque tipo ma il più possibile
leggere e meno ingombranti. Altre
c. note sono la
Vorkauf, la
Yarrow, quelle elettriche a circuito misto, a induzione, a elettrodi,
ecc.