Les diferències entre el vapor sobreescalfat i el vapor saturat

El vapor és el recurs calorífic que necessita tota bugaderia. Aleshores, quines són les diferències entre el vapor sobreescalfat i el vapor saturat? Les diferències rau en el seu estat termodinàmic.

Vapor saturat

El vapor saturat significa un estat on tant el líquid com el gas coexisteixen en equilibri a una certa pressió. En aquesta condició, el líquid continuarà evaporant-se mentre que el gas continuarà condensant-se fins que els dos arribin a un equilibri dinàmic. En aquest moment, la temperatura i la pressió delvaporsón fixes. S'anomenen temperatura saturada i pressió saturada. Al començament de l'equilibri, el vapor és el vapor saturat humit. Si la gent continua escalfant-se, el vapor es convertirà en vapor saturat sec després que tota l'aigua de l'aigua saturada s'hagi evaporat. La temperatura del vapor de saturat humit a saturat sec es manté igual. La temperatura del vapor no augmenta durant el procés de saturació humida a saturació seca. A pressió fixa, si el vapor saturat sec s'escalfa més, la seva temperatura augmenta i es converteix en vapor sobreescalfat. El vapor sobreescalfat no conté gotes de líquid ni boires líquides i és un gas real.

❑ Exemple

Per dir-ho en una situació senzilla:

● A una certa pressió, l'aigua comença a vaporitzar-se i gradualment es converteix en vapor després d'escalfar-se fins a ebullició. En aquest moment, la temperatura del vapor és igual a la temperatura de saturació. Aquesta temperatura està relacionada amb la pressió. Com més alta és la pressió, més alta és la temperatura de saturació. Per contra, com més baixa és la pressió, més baixa és la temperatura de saturació. Quan la pressió és de 0,10 MPa, la temperatura de saturació és de 99,09 °C. Quan la pressió és de 4,05 MPa, la temperatura de saturació és de 249,18 °C. Quan la pressió és de 10,13 MPa, la seva temperatura de saturació és de 309,53 °C.

Vapor sobreescalfat

La temperatura continuarà augmentant i superant la temperatura de saturació a aquesta pressió després que el vapor saturat s'escalfi encara més. Aquest vapor, que supera la temperatura de saturació, s'anomena vapor sobreescalfat. En aquesta condició, la temperatura i la pressió del vapor ja no són fixes. Quan la calor augmenta, també augmenta. El vapor sobreescalfat té una energia tèrmica i una capacitat calorífica més elevades.

❑ Inconvenient

Tanmateix, en l'ús real, utilitzar vapor sobreescalfat per escalfar és relativament ineficient. Això es deu al fet que el vapor sobreescalfat s'ha de refredar fins a la temperatura de saturació per alliberar l'entalpia d'evaporació. La calor alliberada pel refredament del vapor sobreescalfat fins a la temperatura de saturació és molt petita en comparació amb l'entalpia d'evaporació.

● Si el sobreescalfament del vapor és molt petit, aquesta petita part de la calor és relativament fàcil d'alliberar. Tanmateix, quan el sobreescalfament és molt alt, el temps de refredament és molt més llarg. Durant aquest període, només es pot alliberar una quantitat molt petita de calor.

En els equips d'intercanvi de calor reals, l'ús de vapor sobreescalfat formarà una paret seca dins de l'equip d'intercanvi de calor. Aquesta zona formarà ràpidament incrustacions, cosa que provocarà que la paret de la canonada es sobreescalfi i que aquesta es trenqui. Per tant, tot i que la temperatura del vapor sobreescalfat a la mateixa pressió és superior a la del vapor saturat, la seva capacitat de calefacció és inferior a la del vapor saturat.

Conclusió

En la producció real, si les bugaderies volen utilitzar el vapor sobreescalfat a alta temperatura i alta pressió produït per la central elèctrica, el vapor ha de passar primer per un sistema d'estació de desreescalfament i reducció de pressió per convertir el vapor sobreescalfat en vapor saturat abans de poder ser utilitzat. El vapor sobreescalfat només pot alliberar la seva calor latent més útil quan es refreda a un estat saturat.