Fracción de sequedad do vapor

Que é a Fracción de Secura?

Dizse que o vapor está saturado e seco cando, a esa presión específica, a súa temperatura é igual ao punto de ebullición. É difícil producir vapor saturado e seco na práctica, e o vapor con frecuencia contén gotas de auga. Polo tanto, o vapor xerado no tambor da caldera adoita estar húmido e conter algúns humedades. Se o contido de humidade do vapor é do 7% en masa, entón a fracción de secura do vapor é de 0,93, o que significa que o vapor está só un 93% seco.
A entalpía de evaporación do vapor húmido exprexese como o produto da entalpía específica (hfg) e a fracción de secura (x). O contido térmico do vapor húmido e do vapor saturado e seco son diferentes. O vapor saturado e seco ten un maior contido de calor (enerxía útil) que o vapor húmido.

Entalpía Real de Evaporación
Entalpía Total Real do Vapor Húmido
Onde, hf é a entalpía líquida.
A densidade da auga é maior que a do vapor, polo que o volume específico da auga é moito menor que o do vapor.
Así, as gotas de auga no vapor húmido ocuparán un espazo negligible, e o volume específico do vapor húmido é menor que o do vapor seco e dáse pola fórmula:
Volume específico real = x vg
Onde, vg é o volume específico do vapor saturado e seco

Diagrama de Fase do Vapor

A relación entre a entalpía e a temperatura correspondente a diferentes rangos de presión representa-se graficamente no Diagrama de Fase.

Entalpía Líquida (hf) no Diagrama de Fase

Cando a auga se aquece desde 0oC ata a súa temperatura de saturación á presión atmosférica, segue a liña de líquido saturado ata que recibe toda a súa entalpía líquida hf e representa-se por (A-B) no diagrama de fase.

Entalpía do Vapor Saturado (hfg)

Calquer adición de calor resulta nun cambio de fase a vapor saturado e representa (hfg) no diagrama de fase, é dicir B-C

Fracción de Secura (x)

Cando se aplica calor, o líquido comeza a cambiar de fase de líquido a vapor, e a fracción de secura da mezcla comeza a aumentar, é dicir, moverse cara a unidade. No diagrama de fase, a fracción de secura da mezcla é 0,5 exactamente no medio da liña B-C. De forma semellante, no punto C do diagrama de fase, o valor da fracción de secura é 1.

Liña C-D

O punto C está na liña de vapor saturado, calquer adición de calor resulta en aumentar a temperatura do vapor, é dicir, o inicio do superaquecemento do vapor representado pola liña C – D.

Zona Líquida

Región ó lado esquerdo da liña de líquido saturado.

Zona de Superaquecemento

Región ó lado dereito da liña de vapor saturado.

Zona de Dúas Fases

Área entre a liña de líquido saturado e a liña de vapor saturado é unha mezcla de líquido e vapor. Mezcla con varias fraccións de secura.

Punto Crítico

É o punto cimeiro onde as liñas de líquido saturado e vapor saturado se atopan. A entalpía de evaporación diminúe a cero no punto crítico, iso significa que a auga cambia directamente a vapor no punto crítico e despois diso.
A temperatura máxima que o líquido pode alcanzar ou existir é equivalente ao punto crítico.

Parámetros do Punto Crítico

Temperatura 374,15oC, Presión 221,2 bar, valores por encima destes son valores supercríticos e son útiles para aumentar a eficiencia do ciclo Rankine.

Vapor Flash

Que é o Vapor Flash?

Vapor flash prodúcese cando a presión da auga se reduce dende unha alta a unha baixa, e a auga está a unha temperatura superior á de saturación a baixa presión. Así, esta enerxía térmica excedente libérase a baixa presión na forma de vaporización e o vapor así producido é "vapor flash".

Flashing de Vapor