Vaporoseco Frazio

Kio estas la sekeca frakcio?

Vaporon oni nomas seke satura kiam ĉe tiu specifa premo ĝia temperaturo egalas al la bolpunkto. Praktike estas malfacile produkti seke saturan vaporon, kaj ĝi ofte enhavas akvadropletetojn. Do, la vaporo generita en la trompo de la kotelo ofte estas humida kaj enhavas iom da humeco. Se la humeka enhavo de la vaporo estas 7% laŭ maso, tiam la sekeca frakcio de la vaporo estas dirata esti 0.93, kaj tio signifas ke la vaporo estas nur 93% seka.
La entalpio de evaporiĝo de humida vaporo esprimiĝas kiel produto de specifa entalpio (hfg) kaj sekeca frakcio (x). La varmkontentoj de la humida vaporo kaj la seka saturita vaporo malsamas. La seka saturita vaporo havas pli altan varmkontenton (utiligeblan energion) ol la humida vaporo.

Efektiva Entalpio de Evaporiĝo
Efektiva Tuta Entalpio de Humida Vaporo
Kie, hf estas Liquida Entalpio.
La denseco de akvo estas pli alta ol tiu de la vaporo, do la specifa volumeno de la akvo estas multe pli malgranda ol tiu de la specifa volumeno de la vaporo.
Tiel la dropletetoj de akvo en la humida vaporo okupos negligeblan spacon, kaj la specifa volumeno de la humida vaporo estas malpli granda ol tiu de la seka vaporo kaj donita per la formulo:
Efektiva specifa volumeno = x vg
Kie, vg estas la specifa volumeno de seka saturita vaporo

Fazdiagramo de Vaporo

La rilato inter entalpio kaj temperaturo kunrespondanta al diversaj premorangoj estas grafike reprezentita en Fazdiagramo.

Liquida Entalpio (hf) sur Fazdiagramo

Kiam akvon oni varmas de 0oC ĝis sia saturita temperaturo je atmosfera premo, ĝi sekvas la linion de saturita likvaĵo ĝis ĝi ricevis ĉiujn sian likvan entalpion hf, kaj ĝi estas reprezentita per (A-B) sur fazdiagramo.

Entalpio de Saturita Vaporo (hfg)

Ĉiu plua varma aldono rezultigas ŝanĝon en fazo al saturita vaporo kaj estas reprezentita per (hfg) sur fazdiagramo, t.e. B-C

Sekeca Frakcio (x)

Kiam oni aplikas varmon, la likvaĵo komencas ŝanĝi sian fazon de likvaĵo al vaporo, kaj tiam la sekeca frakcio de la miksaĵo komencas pligrandiĝi, t.e. moviĝi al unueco. En la fazdiagramo, la sekeca frakcio de la miksaĵo estas 0.5 precize meze de la linio B-C. Simile, ĉe punkto C sur la fazdiagramo, la valoro de la sekeca frakcio estas 1.

Linio C-D

Punkto C estas sur la linio de saturita vaporo, ĉiu plua varma aldono rezultigas pligrandigon de la temperaturo de la vaporo, t.e. komenco de supervarmigo de la vaporo reprezentita per linio C – D.

Likva Zono

Regiono maldekstre de la linio de saturita likvaĵo.

Supervarmiga Zono

Regiono dekstre de la linio de saturita vaporo.

Du-faza Zono

Areo inter la linioj de saturita likvaĵo kaj saturita vaporo estas miksaĵo de likvaĵo kaj vaporo. Miksaĵoj kun diversaj sekecaj frakcioj.

Kritika Punkto

Ĝi estas la apicejo kie la linioj de saturita likvaĵo kaj saturita vaporo renkontiĝas. La entalpio de evaporiĝo diminuas al nul ĉe la kritika punkto, tio signifas ke akvo direktas al vaporo ĉe la kritika punkto kaj poste.
La maksimuma temperaturo kiun likvaĵo povas atingi aŭ ekzisti estas ekvivalenta al la kritika punkto.

Parametroj de Kritika Punkto

Temperaturo 374.15oC, Premo 221.2 bar, valoroj super tiu estas superkritikaj valoroj kaj utilaj por pligrandigi la efikecon de la Rankina Ciklo.

Flaskvaporado

Kio estas Flaskvaporado?

Flaskvaporado okazas kiam la premo de akvo reduktiĝas de alta al malalta, tiam la akvo estas ĉe pli alta temperaturo ol la saturita temperaturo ĉe malalta premo. Tiel ĉi tiu ekseda varma energio liberiĝas ĉe malalta premo en la formo de flaskvaporado, kaj la vaporo tiel produkta estas “Flaskvaporado”.