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MACCHINA A VAPORE
L'introduzione della macchina a vapore nell'industria manufatturiera e dei trasporti a partire dalla seconda metà del XVIII secolo avviò di fatto l'era della rivoluzione industriale. Si trattava di un motore capace di convertire il calore del vapore prodotto dal riscaldamento dell'acqua in energia meccanica utile per diverse applicazioni, dalla produzione di elettricità alla locomozione dei treni e delle navi.
FIGURA TRATTA DAL SITO http://www.bovara.lecco.it
Il vapore entra nel cilindro, attraverso la valvola A, nel punto più in basso del cilindro e ha il compito di spingere in alto il pistone. L'asta del pistone agisce da cremagliera per far ruotare il volano azionato dalla manovella (la manovella è rappresentata dalla distanza fra la testa della biella e l'asse di rotazione del volano). Il volano ha due compiti: far girare le macchine operatrici collegate per mezzo delle cinghie e assicurare il moto discendente del pistone grazie a due fattori: a) il peso del rinvio accoppiato alla cremagliera; b) il poco di vuoto che si crea nel cilindro quando il vapore attraverso la valvola B passa nel condensatore.
In questo dispositivo sono presenti i principali elementi di un impianto a vapore: produzione e sfruttamento dell'energia termica per produrre lavoro. I moderni grandiosi ed efficienti sistemi sono gli sviluppi di questa prima macchina.
I primi elementari interventi per migliorare l'impianto sono:
1. portare il fuoco dentro la caldaia (caldaia tipo Cornovaglia, a tubi di fumo) per ridurre la dispersione di calore;
2. rivestire di materiale isolante la caldaia, i tubi percorsi dal vapore e il cilindro;
3. costruire il cilindro "a doppio effetto" per rendere "utili" entrambe le corse del pistone;
4. chiudere il circuito portando l'acqua di condensazione dal condensatore alla caldaia;
5. diminuire la pressione nel condensatore per agevolare l'uscita del vapore dal cilindro;
6. collegare direttamente l'asta del pistone alla biella, per ridurre l'entità delle masse in movimento.
Con questi primi accorgimenti la macchina è pronta a migliorare grandemente la propria efficienza.