Парен дробен състав

Какво е сухостен фракция?

Пар се нарича насищено сух, когато при определено налягане неговата температура е равна на точката на вряно. В практика е трудно да се произведе напълно сух насищен пар и той често съдържа капки вода. Така, парът, генериран в барабана на парогенератора, често е мокър и съдържа някаква влага. Ако съдържанието на влага в пара е 7% по маса, то сухостената фракция на пара се казва 0.93, което означава, че парът е само 93% сух.
Ентальпията на изпаряване на мокър пар се изразява като произведение от специфичната енталпия (hfg) и сухостена фракция (x). Съдържанието на топлина в мокрия пар и сухия насищен пар са различни. Сухият насищен пар има по-високо съдържание на топлина (използваема енергия) от мокрия пар.

Фактическа ентальпия на изпаряване
Фактическа общо ентальпия на мокър пар
Където, hf е ентальпия на течността.
Плотността на водата е по-висока от тази на пара, така че специфичният обем на водата е много по-малък от специфичния обем на пара.
Така, капките вода в мокрия пар заемат пренебрежимо малко пространство и специфичният обем на мокрия пар е по-малък от този на сухия пар и се дава с формулата:
Фактически специфичен обем = x vg
Където, vg е специфичният обем на сух насищен пар

Диаграма на фазите на пара

Връзката между ентальпията и температурата, съответстваща на различни диапазони на налягане, е графично представена в диаграмата на фазите.

Ентальпия на течността (hf) в диаграмата на фазите

Когато водата се затопля от 0oC до нейната температура на насищане при атмосферно налягане, тя следва линията на насищената течност, докато получи всичката си ентальпия на течност hf и е представена от (A-B) в диаграмата на фазите.

Ентальпия на насищен пара (hfg)

Любовно добавяне на топлина резултира в промяна на фазата до насищен пара и е представено от (hfg) в диаграмата на фазите, т.е. B-C

Сухостен фракция (x)

Когато се приложи топлина, течността започва да променя своята фаза от течност до пар, и сухостената фракция на смеса започва да се увеличава, т.е. се приближава към единица. В диаграмата на фазите, сухостената фракция на смеса е 0.5 точно в средата на линията B-C. Подобно, в точка C на диаграмата на фазите, стойността на сухостената фракция е 1.

Линия C-D

Точка C е в линията на насищен пара, всяко допълнително добавяне на топлина резултира в увеличаване на температурата на пара, т.е. началото на суперзаваряване, представено от линия C – D.

Зона на течността

Регионът отляво на линията на насищената течност.

Зона на суперзаваряване

Регионът отдясно на линията на насищен пара.

Зона на две фази

Областта между линията на насищената течност и линията на насищен пара е смес от течност и пар. Смес с различни сухостени фракции.

Критична точка

Това е върховата точка, където линията на насищената течност и линията на насищен пара се срещат. Ентальпията на изпаряване намалява до нула в критичната точка, което означава, че водата се превръща директно в пар в критичната точка и след това.
Максималната температура, която течността може да достигне или да съществува, е равна на критичната точка.

Параметри на критичната точка

Температура 374.15oC, Налягане 221.2 бара, стойности над тези са суперкритични и са полезни за увеличаване на ефективността на Цикъл на Ранкин.

Блескав пар

Какво е блескав пар?