فهم عملية التبخير البخاري وتطبيقاتها

ظاهرة التبخير هي ظاهرة تحدث عندما يتعرض المكثف الضاغط لضغط أقل، مما يؤدي إلى تحويل بعض الماء إلى بخار. يمكن استخدام هذا العملية لاستعادة الطاقة من المكثف واستخدامها لأغراض مختلفة. في هذا المقال، سنشرح ما هو التبخير وكيف يختلف عن توليد البخار العادي، وكيف يمكن حسابه وما هي آثاره وتطبيقاته.

ما هو التبخير؟

يُعرف التبخير بأنه تكون البخار من المكثف الساخن عند إطلاقه تحت ضغط أقل. يحدث هذا لأن للمكثف طاقة أكبر مما يمكنه احتواؤه تحت الضغط الأقل، ويتم استخدام هذه الطاقة الزائدة لتحويل جزء من المكثف إلى بخار.

على سبيل المثال، إذا كان لدينا كيلوجرام واحد من المكثف عند 6 بار (ج) و165 درجة مئوية، وأطلقناه إلى الضغط الجوي (0 بار (ج))، فسيتحول بعض المكثف إلى بخار. الكمية من البخار الناتج عن التبخير تعتمد على الإنتروبيا (محتوى الحرارة) للمكثف ودرجة حرارة التشبع (نقطة الغليان) للماء تحت الضغط الأقل.

كيف يختلف التبخير عن توليد البخار العادي؟

يتضمن توليد البخار العادي تسخين الماء في غلاية أو مولد بخار استعادة الحرارة (HRSG) باستخدام مصدر وقود أولي أو ثانوي، مثل الفحم أو الغاز أو النفط أو الكتلة الحيوية. يتم تسخين الماء حتى يصل إلى درجة حرارة تشبعه عند ضغط معين، ثم يتبخر ليصبح بخارًا.

أما التبخير، فلا يحتاج إلى مصدر حراري خارجي أو وقود. إنه ظاهرة تلقائية تعتمد على معلمات المكثف (الضغط والحرارة) ومعلمات النظام (انخفاض الضغط). يتم إنتاج البخار عند تعرض المكثف عالي الضغط قبل صمام البخار لانخفاض كبير في الضغط أثناء خروجه.

كيف يمكننا حساب كمية البخار الناتج عن التبخير؟

يمكن حساب كمية البخار الناتج عن التبخير باستخدام الصيغة التالية:

• تحكم في البخار الناتج عن التبخير: يمكن أيضًا التحكم في البخار الناتج عن التبخير وتقييده باستخدام أجهزة مثل صمامات خفض الضغط، ألواح الثقب، أو أنظمة استعادة البخار الناتج عن التبخير. يمكن لهذه الأجهزة خفض ضغط وحرارة المكثف إلى مستوى مرغوب، والسماح باستخدام البخار الناتج عن التبخير لأغراض مختلفة.

• سلامة البخار الناتج عن التبخير: يمكن للبخار الناتج عن التبخير أن يشكل مخاطر سلامة إذا لم يتم التعامل معه بشكل صحيح أو تصريفه. يمكن أن يسبب البخار الناتج عن التبخير حروقًا أو انفجارات إذا جاء في اتصال بالأشخاص أو المعدات. لضمان السلامة، يجب عزل البخار الناتج عن التبخير عن الأشخاص والمعدات باستخدام العزل أو الحواجز، وتصريفه عبر مواقع آمنة.

الخاتمة

ظاهرة التبخير هي ظاهرة تحدث عندما يتعرض المكثف الضاغط لضغط أقل، مما يؤدي إلى تحويل بعض الماء إلى بخار. يمكن استخدام هذا العملية لاستعادة الطاقة من المكثف واستخدامها لأغراض مختلفة. يختلف التبخير عن توليد البخار العادي في أنه لا يحتاج إلى مصدر حراري خارجي أو وقود.

يمكن حساب كمية البخار الناتج عن التبخير باستخدام صيغة تعتمد على الإنتروبيا للمكثف ودرجة حرارة التشبع للماء تحت الضغط الأقل. له عدة آثار وتطبيقات في مختلف الصناعات والعمليات، مثل استعادة الطاقة وإعادة المكثف، ومنع ظاهرة الصدمة المائية، وتحكم البخار الناتج عن التبخير، وسلامة البخار الناتج عن التبخير. يجب التعامل مع البخار الناتج عن التبخير وتصريفه بشكل صحيح لتجنب أي مخاطر أو أضرار.

بيان: احترام الأصل، المقالات الجيدة مستحقة للنشر، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى الاتصال لحذفه.