Stoomdroogheidsfraksie

Wat is droogheidsfraksie?

Stoom word as droog gesatureerde stoom beskou wanneer die temperatuur by daardie spesifieke druk gelyk is aan die kookpunt. Dit is moeilik om in die praktyk droog gesatureerde stoom te produseer en stoom bevat dikwels waterdruppels. So stoom wat in die trommel van die ketel gegenereer word, is dikwels nat en bevat sommige vochtigheid. As die vochtigheidsinhoud van die stoom 7% per massa is, dan word die droogheidsfraksie van die stoom 0.93 genoem en dit beteken dat die stoom slegs 93% droog is.
Die verdampings-enthalpie van nat stoom word uitgedruk as 'n produk van spesifieke enthalpie (hfg) en droogheidsfraksie (x). Die hitteinhoud van nat stoom en droog gesatureerde stoom verskil. Droog gesatureerde stoom het 'n hoër hitteinhoud (bruikbare energie) as nat stoom.

Aktuele Entalpie van Verdamping
Aktuele totale entalpie van nat stoom
Waar, hf is Vloeistof-entalpie.
Die digtheid van water is hoër as dié van stoom, so die spesifieke volume van water is baie minder as dié van stoom.
Dus sal die waterdruppels in nat stoom min ruimte inneem en die spesifieke volume van nat stoom is minder as dié van droog stoom en word gegee deur die formule:
Aktuele spesifieke volume = x vg
Waar, vg is die spesifieke volume van droog gesatureerde stoom

Stoom Fase Diagram

Die verhouding tussen entalpie en temperatuur vir verskillende drukbereë word grafies in die Fase Diagram voorgestel.

Vloeistof-Entalpie (hf) op Fase Diagram

Wanneer water van 0oC tot sy saturasietemperatuur by atmosferiese druk verhit word, volg dit die gesatureerde vloeistoflyn totdat dit al sy vloeistof-entalpie hf ontvang het en word deur (A-B) op die Fase Diagram voorgestel.

Entalpie van Gesatureerde Stoom (hfg)

Elke verdere warmtetoediening lei tot 'n faseverandering na gesatureerde stoom en word deur (hfg) op die fase diagram voorgestel, dit is B-C

Droogheidsfraksie (x)

Wanneer warmte toegevoeg word, begin die vloeistof sy fase van vloeistof na damp verander en dan begin die droogheidsfraksie van die mengsel toenem, dit beweeg na eenheid. Op die fase diagram is die droogheidsfraksie van die mengsel 0.5 presies in die middel van die lyn B-C. Soortgelyk is die droogheidsfraksiewaarde by punt C op die fase diagram 1.

Lyn C-D

Punt C is op die gesatureerde damplyn, elke verdere warmtetoediening lei tot 'n verhoging in die stoomtemperatuur, dit is die begin van stoom super-verhitting, voorgestel deur lyn C – D.

Vloeistof Sone

Gebied links van die gesatureerde vloeistoflyn.

Super Verhit Sone

Gebied regs van die gesatureerde damplyn.

Twee Fase Sone

Gebied tussen die gesatureerde vloeistof- en gesatureerde damplyne is 'n mengsel van vloeistof en damp. Mengsels met verskillende droogheidsfraksies.

Kritieke Punt

Dit is die top punt waar die gesatureerde vloeistof- en gesatureerde damplyne ontmoet. Die entalpie van verdamping verminder tot nul by die kritieke punt, dit beteken dat water direk na stoom verander by die kritieke punt en daarna.
Die maksimum temperatuur wat 'n vloeistof kan bereik of bestaan, is gelyk aan die kritieke punt.

Kritieke Punt Parameters

Temperatuur 374.15oC, Druk 221.2 bar, waardes bo hierdie is super-kritiese waardes en is nuttig in die verhooging van die effektiwiteit van die Rankine Siklus.

Flitsstoom

Wat is Flitsstoom?

Flitsstoom word geproduseer wanneer waterdruk van hoë na laag verlaag word, dan is die water by 'n hoër temperatuur as die saturasietemperatuur by lae druk. Dus word hierdie oormaatse hitteenergie by lae druk in die vorm van flitsing vrygestel en die stoom wat geproduseer word, is "Flitsstoom".