Dampdyrhet

Hvad er tørhedsfraktion?

Damp kaldes for tørt mættet, når dens temperatur ved en bestemt tryk er lig med kogepunktet. Det er svært at producere tørt mættet damp i praksis, og dampen vil ofte indeholde vanddropper. Så dampen, der dannes i tromlen i kedlen, er ofte våd og indeholder noget fugt. Hvis fugtindholdet af dampen er 7% ved masse, så siges tørhedsfraktionen af dampen at være 0.93, og det betyder, at dampen kun er 93% tørt.
Evaporation Enthalpy for våd damp udtrykkes som et produkt af specifik entalpi (hfg) og tørhedsfraktion (x). Varmeholdningen i den våde damp og den tørre mættede damp er forskellig. Tør mættet damp har en højere varmeholdning (anvendelig energi) end den våde damp.

Den faktiske entalpi ved fordampning
Den faktiske totale entalpi af våd damp
Hvor, hf er væskenthalpi.
Tætheden af vand er højere end tætheden af damp, så den specifikke volumen af vandet er meget mindre end den specifikke volumen af dampen.
Derved vil vanddropperne i den våde damp opfylde næsten ingen plads, og den specifikke volumen af den våde damp er mindre end den tørre damp, givet ved formlen:
Faktisk specifik volumen = x vg
Hvor, vg er den specifikke volumen af tør mættet damp

Fase diagram for damp

Forholdet mellem entalpi og temperatur i forhold til forskellige trykintervaller vises grafisk i fase diagrammet.

Væskenthalpi (hf) på fase diagrammet

Når vand opvarmes fra 0oC til dets mætnings temperatur ved atmosfæriske tryk, følger det den mættede væske linje, indtil det har modtaget al sin væskenthalpi hf og repræsenteres ved (A-B) på fase diagrammet.

Entalpi af mættet damp (hfg)

Yderligere varme tilførsel resulterer i faseskift til mættet damp og repræsenteres ved (hfg) på fase diagrammet, dvs. B-C

Tørhedsfraktion (x)

Når varme anvendes, begynder væsken at ændre sin fase fra væske til damp, og derefter begynder tørhedsfraktionen af blandingen at stige, dvs. bevæge sig hen imod enhed. I fase diagrammet er tørhedsfraktionen af blandingen 0.5 midt på linjen B-C. Ligeledes er tørhedsfraktionsværdien 1 ved punktet C på fase diagrammet.

Linje C-D

Punkt C ligger på den mættede damp linje. Yderligere varme tilførsel resulterer i stigende damp temperatur, dvs. begyndelsen på overophedning af damp, repræsenteret ved linje C – D.

Væskezone

Område til venstre for den mættede væske linje.

Overophedningszone

Område til højre for den mættede damp linje.

To-fase zone

Område mellem den mættede væske og den mættede damp linje er en blanding af væske og damp. Blending med forskellige tørhedsfraktioner.

Kritisk punkt

Det er top-punktet, hvor den mættede væske og den mættede damp linje mødes. Entalpi ved fordampning formindskes til nul ved kritisk punkt, det betyder, at vand direkte omdannes til damp ved kritisk punkt og derefter.
Maksimal temperatur, som væsken kan nå eller eksistere, er lig med kritisk punkt.

Kritiske punktparametre

Temperatur 374.15oC, Tryk 221.2 bar, værdier over dette er superkritiske værdier og er nyttige for at øge effektiviteten af Rankine cyklus.

Blitzdamp

Hvad er blitzdamp?

Blitzdamp produceres, når vandtrykket reduceres fra højt til lavt, og vandet er ved en højere temperatur end mætnings temperaturen ved lavt tryk. Dermed frigives denne overskydende varmeenergi ved lavt tryk i form af flashing, og den dannede damp kaldes "blitzdamp".