Quando è indispensabile effettuare calcoli rapidi e non necessariamente accurati si può utilizzare, per la valutazione del calore latente di evaporazione/condensazione, ∆Ĥ , e l’entalpia del vapor d’acqua saturo, H , le correlazioni empiriche di Regnault: ev vap λ = 2357,6 – 2,908 ∙ T (4.23) Ĥ = 2357,6 + 1,276 ∙ T (4.24) ev v con la temperatura T in °C e le entalpie specifiche in kJ/kg Le correlazioni di Regnault esempio 4.7 Determinare il calore latente e l’entalpia del vapor d’acqua a 151 °C. Applicando direttamente le (4.23) e (4.24) si ottiene: Calore latente condensazione ∆Ĥ = 2357,6 – 2,908 ∙ 151 °C = 2098,2 kJ/kg Entalpia del vapore saturo Ĥ = 2357,6 – 1,276 ∙ 151 °C = 2730,4 kJ/kg Come è possibile verificare, le differenze tra i valori calcolati e quelli letti sulla tabella del vapore saturo, corrispondono ad un errore inferiore all’1%. ev vap Il campo di temperature in cui il vapore può essere utilizzato non è troppo elevato in quanto ad elevate temperature corrisponderebbero anche pressioni elevate e quindi spessori delle tubature e costi di installazione più elevati. Inoltre, il calore latente di evaporazione diminuisce via via che ci si avvicina al punto critico, temperatura alla quale si annulla. La soluzione ottimale prevede l’impiego di vapore a 3 bar o a 5 bar. Per temperature superiori, sino a 250 °C, si usano particolari oli minerali, mentre per temperature fino ai 400 °C si usa il Dowtherm, costituito da una miscela di difenile ed ossido di difenile. Per temperature superiori si usano i Mobiltherm o sali fusi o mercurio. 4.7 IL CONTROLLO DELLA TEMPERATURA NEGLI SCAMBIATORI Qualunque apparecchiatura, sebbene perfettamente dimensionata, necessita di un sistema di controllo che consenta di ottenere i risultati desiderati. Consideriamo, ad esempio, uno scambiatore in cui un fluido che deve essere alimentato in un reattore ad una determinata temperatura viene riscaldato con vapore. La temperatura di uscita potrebbe cambiare per diversi fattori, come la variazione della portata o della temperatura di ingresso del reagente, la variazione della portata del vapore o anche le caratteristiche del vapore. Inoltre, l’azione dello sporcamento e delle incrostazioni determina una progressiva diminuzione del coefficiente di scambio con conseguenze sulle temperature dei fluidi in uscita. Per questi motivi, quando la temperatura in uscita di uno dei due fluidi è una variabile di processo molto importante, è necessario dotare lo scambiatore di un sistema di regolazione che consenta di mantenere o di variare a piacere la temperatura. Non si usa, normalmente, invece alcun sistema di controllo quando lo scambiatore ha la sola funzione di recuperare calore.