स्टीम शुष्कता अंश

शुष्कता अंश क्या है?

भाप तब शुष्क संतृप्त कहलाती है जब उसका दबाव और तापमान उस दबाव पर उबालने के बिंदु के बराबर हो। वास्तव में शुष्क संतृप्त भाप उत्पन्न करना कठिन होता है और भाप अक्सर पानी की बूंदों से भरी होती है। इसलिए बायलर के ड्रम में उत्पन्न भाप अक्सर गीली रहती है और कुछ आर्द्रता रखती है। यदि भाप की आर्द्रता 7% द्रव्यमान द्वारा हो, तो भाप का शुष्कता अंश 0.93 कहलाता है और इसका अर्थ है कि भाप केवल 93% शुष्क है।
गीली भाप की उत्सर्जन एन्थैल्पी को विशिष्ट एन्थैल्पी (hfg) और शुष्कता अंश (x) के गुणनफल के रूप में व्यक्त किया जाता है। गीली भाप और शुष्क संतृप्त भाप की ऊष्मा सामग्री अलग-अलग होती है। शुष्क संतृप्त भाप में अधिक ऊष्मा सामग्री (उपयोगी ऊर्जा) होती है गीली भाप की तुलना में।

वास्तविक उत्सर्जन एन्थैल्पी
गीली भाप की वास्तविक कुल एन्थैल्पी
जहाँ, hf द्रव एन्थैल्पी है।
पानी का घनत्व भाप से अधिक होता है, इसलिए पानी का विशिष्ट आयतन भाप के विशिष्ट आयतन से बहुत कम होता है।
इसलिए गीली भाप में पानी की बूंदें नगण्य स्थान घेरती हैं और गीली भाप का विशिष्ट आयतन शुष्क भाप से कम होता है और निम्न सूत्र द्वारा दिया जाता है:
वास्तविक विशिष्ट आयतन = x vg
जहाँ, vg शुष्क संतृप्त भाप का विशिष्ट आयतन है

भाप फेज आरेख

विभिन्न दबाव रेंज के लिए एन्थैल्पी और तापमान के संबंध को फेज आरेख में ग्राफिकल रूप से दर्शाया गया है।

फेज आरेख पर द्रव एन्थैल्पी (hf)

जब पानी को 0oC से वायुमंडलीय दबाव पर उसके संतृप्त तापमान तक गर्म किया जाता है, तो यह संतृप्त द्रव रेखा का अनुसरण करता है जब तक यह अपनी सभी द्रव एन्थैल्पी hf नहीं प्राप्त कर लेता है और फेज आरेख पर (A-B) द्वारा दर्शाया गया है।

संतृप्त भाप की एन्थैल्पी (hfg)

किसी भी अतिरिक्त ऊष्मा की योजना फेज की परिवर्तन के कारण संतृप्त भाप में बदल जाती है और फेज आरेख पर (hfg) द्वारा दर्शाया जाता है अर्थात B-C

शुष्कता अंश (x)

जब ऊष्मा लगाई जाती है, तो द्रव अपने फेज को द्रव से वाष्प में बदलना शुरू कर देता है और फिर मिश्रण का शुष्कता अंश बढ़ना शुरू होता है, अर्थात् एकता की ओर बढ़ता है। फेज आरेख पर मिश्रण का शुष्कता अंश रेखा B-C के ठीक मध्य में 0.5 होता है। इसी तरह फेज आरेख पर बिंदु C पर शुष्कता अंश का मान 1 होता है।

रेखा C-D

बिंदु C संतृप्त वाष्प रेखा में है, किसी भी अतिरिक्त ऊष्मा की योजना भाप के तापमान को बढ़ाने का परिणाम होती है, अर्थात भाप के सुपर-हीटिंग की शुरुआत रेखा C – D द्वारा दर्शाई जाती है।

द्रव क्षेत्र

संतृप्त द्रव रेखा के बाएं ओर का क्षेत्र।

सुपर-हीट क्षेत्र

संतृप्त वाष्प रेखा के दाएं ओर का क्षेत्र।

दो-फेज क्षेत्र

संतृप्त द्रव और संतृप्त वाष्प रेखा के बीच का क्षेत्र द्रव और वाष्प का मिश्रण है। विभिन्न शुष्कता अंशों के साथ मिश्रण।

क्रिटिकल बिंदु

यह शिखर बिंदु है जहाँ संतृप्त द्रव और संतृप्त वाष्प रेखाएँ मिलती हैं। क्रिटिकल बिंदु पर उत्सर्जन की एन्थैल्पी शून्य हो जाती है, इसका अर्थ है कि पानी क्रिटिकल बिंदु पर तथा उसके बाद तुरंत भाप में बदल जाता है।
द्रव द्वारा प्राप्त किया जा सकने वाला अधिकतम तापमान क्रिटिकल बिंदु के ब