Un [[Macchina a vapore|impianto a vapore]] con due surriscaldamenti rappresenta un'evoluzione significativa rispetto al [[Ciclo di Rankine-Hirn|surriscaldamento singolo]], offrendo una maggiore efficienza termodinamica. *Il doppio surriscaldamento rappresenta una soluzione tecnologica avanzata per aumentare l'efficienza degli impianti a vapore, particolarmente vantaggiosa per impianti di grande potenza dove l'incremento di rendimento giustifica la maggiore complessità impiantistica.* Un impianto a vapore con due surriscaldamenti tipicamente include: 1. Generatore di vapore (caldaia) 2. Turbina ad alta pressione (HP) 3. Primo risurriscaldatore 4. Turbina a media pressione (MP) 5. Secondo risurriscaldatore 6. Turbina a bassa pressione (LP) 7. Condensatore 8. Pompa di alimentazione 9. Preriscaldatori dell'acqua di alimento ![[Pasted image 20250220113850.png|400]] #### Funzionamento del ciclo Il ciclo termodinamico si svolge come segue: 1. L'acqua viene vaporizzata e surriscaldata nella caldaia. 2. Il vapore espande nella turbina HP. 3. Il vapore parzialmente espanso viene risurriscaldato nel primo risurriscaldatore. 4. Il vapore risurriscaldato espande nella turbina MP. 5. Il vapore subisce un secondo risurriscaldamento. 6. Infine, il vapore espande nella turbina LP fino alla pressione del condensatore. ![[Pasted image 20250220113820.png|400]] Il **rendimento termico** del ciclo può essere espresso come: $\eta_{th} = \frac{W_{net}}{Q_{in}} = \frac{(h_1 - h_2) + (h_3 - h_4) + (h_5 - h_6)}{(h_1 - h_f) + (h_3 - h_2) + (h_5 - h_4)}$ Dove: - h_i sono le entalpie specifiche nei vari punti del ciclo - h_f è l'entalpia del liquido saturo alla pressione della caldaia #### Vantaggi e applicazioni del doppio surriscaldamento L'utilizzo di due surriscaldamenti offre diversi benefici: 1. **Aumento dell'efficienza termica:** Il rendimento termico del ciclo aumenta grazie alla maggiore temperatura media di adduzione del calore. 2. **Riduzione dell'umidità negli stadi finali:** Il doppio surriscaldamento mantiene il vapore più secco negli ultimi stadi della turbina, riducendo l'erosione delle pale. 3. **Miglioramento del rendimento della turbina:** La riduzione dell'umidità negli stadi finali migliora l'efficienza della turbina a bassa pressione. 4. **Aumento della potenza specifica:** A parità di portata di vapore, si ottiene una maggiore potenza in uscita. *La temperatura massima del vapore è limitata dai materiali utilizzati, tipicamente intorno ai 565-620°C per impianti convenzionali. Le pressioni di esercizio possono raggiungere i 250-300 bar negli impianti supercritici moderni.* Gli impianti a vapore con doppio surriscaldamento sono **utilizzati principalmente in:** - Impianti a ciclo combinato di grande taglia - Grandi centrali termoelettriche a carbone - Centrali nucleari avanzate