Fraksi Kering Uap
Apa yang Dimaksud dengan Fraksi Kering?
Uap dikatakan jenuh kering ketika pada tekanan tertentu suhunya sama dengan titik didih. Dalam praktiknya sulit untuk menghasilkan uap jenuh kering dan uap sering kali mengandung tetesan air. Jadi, uap yang dihasilkan dalam drum boiler sering kali basah dan mengandung beberapa kelembaban. Jika kandungan kelembaban uap adalah 7% berdasarkan massa, maka fraksi kering uap dikatakan 0,93 dan itu berarti uap hanya 93% kering.
Entalpi evaporasi uap basah dinyatakan sebagai hasil perkalian entalpi spesifik (hfg) dan fraksi kering (x). Isi panas uap basah dan uap jenuh kering berbeda. Uap jenuh kering memiliki isi panas (energi yang dapat digunakan) lebih tinggi daripada uap basah.
Entalpi Evaporasi Aktual
Entalpi Total Aktual uap basah
Di mana, hf adalah Entalpi Cair.
Kepadatan air lebih tinggi daripada uap, sehingga volume spesifik air jauh lebih kecil daripada volume spesifik uap.
Jadi, tetesan air dalam uap basah akan menempati ruang yang sangat kecil dan volume spesifik uap basah lebih kecil daripada uap kering dan diberikan oleh rumus:
Volume spesifik aktual = x vg
Di mana, vg adalah volume spesifik uap jenuh kering
Diagram Fase Uap
Hubungan antara entalpi dan suhu sesuai dengan rentang tekanan yang berbeda digambarkan secara grafis dalam Diagram Fase.
Entalpi Cair (hf) pada Diagram Fase
Ketika air dipanaskan dari 0oC hingga suhu jenuhnya pada tekanan atmosfer, ia mengikuti garis cair jenuh sampai menerima semua entalpi cair hf dan direpresentasikan oleh (A-B) pada Diagram Fase.
Entalpi Uap Jenuh (hfg)
Penambahan panas lebih lanjut mengakibatkan perubahan fase menjadi uap jenuh dan direpresentasikan oleh (hfg) pada diagram fase yaitu B-C
Fraksi Kering (x)
Ketika panas diterapkan, cairan mulai mengubah fasa dari cair menjadi uap, kemudian fraksi kering campuran mulai meningkat, yaitu mendekati satu. Pada diagram fase, fraksi kering campuran adalah 0,5 tepat di tengah garis B-C. Demikian pula, pada titik C pada diagram fase, nilai fraksi kering adalah 1.
Garis C-D
Titik C berada pada garis uap jenuh, penambahan panas lebih lanjut mengakibatkan peningkatan suhu uap, yaitu awal pemanasan super uap yang direpresentasikan oleh garis C – D.
Zona Cair
Wilayah di sebelah kiri garis cair jenuh.
Zona Pemanasan Super
Wilayah di sebelah kanan garis uap jenuh.
Zona Dua Fase
Area antara garis cair jenuh dan garis uap jenuh adalah campuran cair dan uap. Campuran dengan fraksi kering yang bervariasi.
Titik Kritis
Itu adalah titik puncak di mana garis cair jenuh dan garis uap jenuh bertemu. Entalpi evaporasi berkurang menjadi nol pada titik kritis, artinya air berubah langsung menjadi uap pada titik kritis dan setelahnya.
Suhu maksimum yang dapat dicapai atau ada oleh cairan setara dengan titik kritis.
Parameter Titik Kritis
Suhu 374,15oC, Tekanan 221,2 bar, nilai di atas ini adalah nilai super-kritis dan berguna untuk meningkatkan efisiensi Siklus Rankine.
Uap Flash
Apa itu Uap Flash?
Uap flash dihasilkan ketika tekanan air diturunkan dari tekanan tinggi ke tekanan rendah, maka air tersebut berada pada suhu yang lebih tinggi daripada suhu jenuh pada tekanan rendah. Dengan demikian, energi panas berlebih ini dilepaskan pada tekanan rendah dalam bentuk flashing dan uap yang dihasilkan adalah “Uap Flash”.
