Le macchine a vapore alternative utilizzano un **meccanismo di espansione a cilindro e stantuffo.** ![[Pasted image 20250220120159.png]] #### Schema di funzionamento ![[Pasted image 20250220120310.png|400]] #### Condensazioni nocive Le macchine a vapore alternative possono essere soggette a **condensazioni nocive**, che influenzano negativamente le prestazioni e l'efficienza del sistema. Le condensazioni nocive nelle macchine a vapore alternative si verificano principalmente per due ragioni: 1. **Raffreddamento del cilindro**: Durante la fase di scarico, il vapore espanso raffredda le pareti del cilindro. Quando il vapore fresco ad alta pressione viene successivamente immesso, una parte di esso condensa a contatto con le superfici fredde. 2. **Espansione del vapore**: Man mano che il vapore si espande nel cilindro, la sua temperatura diminuisce. Se l'espansione è eccessiva, la temperatura può scendere al di sotto del punto di rugiada, causando la formazione di goccioline d'acqua. Le condensazioni nocive hanno diversi effetti negativi sul funzionamento della macchina: - Riduzione dell'efficienza: L'acqua condensata assorbe calore durante la vaporizzazione, sottraendolo al ciclo utile e riducendo l'efficienza termica complessiva. - Erosione dei componenti: Le goccioline d'acqua ad alta velocità possono causare erosione delle superfici interne del cilindro e dello stantuffo. - Aumento dell'attrito: La presenza di acqua liquida tra lo stantuffo e le pareti del cilindro aumenta l'attrito, riducendo ulteriormente l'efficienza meccanica. Per evitare il fenomeno delle **condensazioni nocive** nel [[Ciclo di Rankine teorico]] si può effettuare il surriscaldamento, somministrando calore al vapore saturo secco nel punto D. Il surriscaldamento avviene nel surriscaldatore, uno scambiatore di calore direttamente connesso con la caldaia. Il ciclo così realizzato prende il nome di [[Ciclo di Rankine-Hirn]] ed offre un rendimento maggiore rispetto al ciclo base di Rankine, dato che nel tratto DE la somministrazione del calore avviene ad una temperatura più elevata.