Un riscaldatore dell’acqua di alimentazione è un componente delle installazioni di turbine a vapore e locomotive a vapore utilizzate per preriscaldare l’acqua nel sistema della caldaia primaria. Questi componenti aiutano a migliorare l’efficienza termica complessiva della caldaia e proteggono anche dai danni da shock termico. Esistono due tipi di riscaldatori dell’acqua di alimentazione, aperti e chiusi, entrambi i quali utilizzano il vapore di scarico dalla turbina o dai cilindri della locomotiva per riscaldare l’acqua. Gli scaldacqua di alimentazione aperti mescolano questo vapore direttamente con l’acqua di alimentazione che non solo serve a riscaldare l’acqua, ma rimuove anche parte dell’ossigeno che causa la corrosione da essa. I riscaldatori chiusi sono strutturati in modo molto simile alle caldaie primarie con l’acqua che circola attraverso una serie di tubi racchiusi in un guscio pieno di vapore.
Locomotive e turbine attingono il vapore che fornisce la loro forza motrice da grandi e complesse caldaie. Queste caldaie riscaldano l’acqua in un denso fascio di tubi, facendola evaporare rapidamente e formare vapore ad alta pressione. L’acqua utilizzata per reintegrare l’alimentazione della caldaia esaurita viene pompata da serbatoi di raccolta o da un tender di locomotiva a temperatura ambiente o prossima a essa. L’introduzione di questa acqua più fredda nella caldaia molto più calda può avere una serie di effetti negativi. Il primo è un evidente abbassamento della temperatura dell’acqua della caldaia che si ripercuote negativamente sulla sua efficienza complessiva e il secondo è un potenziale danneggiamento della struttura interna della caldaia per shock termico.
Per prevenire questi problemi, viene utilizzato uno scaldacqua di alimentazione per portare la temperatura dell’acqua fino a un livello accettabile prima della sua introduzione nella caldaia. Il vapore di scarico dalla turbina o dai cilindri della locomotiva viene tipicamente utilizzato per riscaldare l’acqua, aumentando ulteriormente l’efficienza del sistema. Esistono due tipi fondamentali di scaldacqua di alimentazione, ovvero quelli dotati di sistemi di esposizione al vapore aperti o chiusi.
Un riscaldatore dell’acqua di alimentazione aperto utilizza un sistema di esposizione diretta per riscaldare l’acqua di alimentazione. In questo sistema, l’acqua è esposta al contatto fisico diretto con il vapore di riscaldamento. L’acqua viene spruzzata o lasciata cadere a cascata su vassoi orizzontali in un recipiente chiuso. Il vapore viene introdotto sul fondo del recipiente e riscalda l’acqua man mano che sale. Questo sistema ha l’ulteriore vantaggio di rimuovere una quantità significativa di ossigeno che causa la corrosione dall’acqua prima che venga pompata nella caldaia primaria.
Gli scaldacqua chiusi sono costruiti in modo simile alla caldaia primaria con un fascio di tubi strettamente imballato posizionato all’interno di un guscio sigillato. L’acqua di alimentazione viene pompata attraverso i tubi e il vapore viene fatto circolare attraverso il guscio, riscaldando così l’acqua indirettamente. L’acqua formata dal vapore di condensazione all’interno del guscio viene quindi convogliata nuovamente al serbatoio di alimentazione dell’acqua di alimentazione per il riutilizzo.