Razlike između pregrijane pare i zasićene pare

Para je izvor toplote koji je potreban svakoj praonici rublja. Koje su onda razlike između pregrijane pare i zasićene pare? Razlike leže u njihovom termodinamičkom stanju.

Zasićena para

Zasićena para označava stanje u kojem i tečnost i gas koegzistiraju u ravnoteži pod određenim pritiskom. U ovom stanju, tečnost će nastaviti isparavati, dok će gas nastaviti kondenzovati sve dok ne dostignu dinamičku ravnotežu. U tom trenutku, temperatura i pritisak...parasu fiksni. Nazivaju se zasićena temperatura i zasićeni pritisak. Na početku ravnoteže, para je vlažna zasićena para. Ako ljudi nastave zagrijavati, para će postati suha zasićena para nakon što sva voda u zasićenoj vodi ispari. Temperatura pare od vlažne zasićene do suhe zasićene ostaje ista. Temperatura pare se ne povećava tokom procesa od vlažne do suhe zasićene. Pri fiksnom pritisku, ako se suha zasićena para dalje zagrijava, njena temperatura raste i ona postaje pregrijana para. Pregrijana para ne sadrži kapljice tekućine ili tečne magle i zapravo je plin.

❑ Primjer

Da to predstavim u jednostavnoj situaciji:

● Pri određenom pritisku, voda počinje isparavati i postepeno prelazi u paru nakon zagrijavanja do ključanja. U ovom trenutku, temperatura pare je jednaka temperaturi zasićenja. Ova temperatura je povezana s pritiskom. Što je veći pritisak, to je viša temperatura zasićenja. Obrnuto, što je niži pritisak, to je niža temperatura zasićenja. Kada je pritisak 0,10 MPa, temperatura zasićenja je 99,09 °C. Kada je pritisak 4,05 MPa, temperatura zasićenja je 249,18 °C. Kada je pritisak 10,13 MPa, temperatura zasićenja je 309,53 °C.

Pregrijana para

Temperatura će nastaviti rasti i premašiti temperaturu zasićenja pri ovom pritisku nakon što se zasićena para dalje zagrije. Ova para, koja premašuje temperaturu zasićenja, naziva se pregrijana para. U ovom stanju, temperatura i pritisak pare više nisu fiksni. Kada se toplota poveća, i oni se povećavaju. Pregrijana para ima veću toplotnu energiju i toplotni kapacitet.

❑ Nedostatak

Međutim, u stvarnoj upotrebi, korištenje pregrijane pare za grijanje je relativno neefikasno. To je zato što se pregrijana para mora ohladiti do temperature zasićenja kako bi se oslobodila entalpija isparavanja. Toplota oslobođena hlađenjem pregrijane pare do temperature zasićenja je vrlo mala u poređenju s entalpijom isparavanja.

● Ako je pregrijavanje pare vrlo malo, ovaj mali dio topline se relativno lako oslobađa. Međutim, kada je pregrijavanje vrlo veliko, vrijeme hlađenja je mnogo duže. Tokom ovog perioda, može se osloboditi samo vrlo mala količina topline.

U stvarnoj opremi za izmjenu toplote, upotreba pregrijane pare će formirati suhi zid unutar opreme za izmjenu toplote. Ovo područje će brzo formirati kamenac, što će uzrokovati pregrijavanje zida cijevi i dovesti do kvara cijevi. Stoga, iako je temperatura pregrijane pare pri istom pritisku viša od temperature zasićene pare, njen kapacitet grijanja je niži od kapaciteta zasićene pare.

Zaključak

U stvarnoj proizvodnji, ako praonice žele koristiti pregrijanu paru visoke temperature i visokog pritiska koju proizvodi elektrana, para prvo mora proći kroz sistem stanica za smanjenje pregrijavanja i smanjenja pritiska kako bi se pregrijana para pretvorila u zasićenu paru prije nego što se može koristiti. Pregrijana para može osloboditi svoju najkorisniju latentnu toplinu samo kada se ohladi do zasićenog stanja.