Pecahan Kering Uap
Apakah Fraksi Keringan?
Uap dikatakan jenuh kering pada tekanan tertentu apabila suhunya sama dengan titik didih. Dalam praktiknya, sulit untuk menghasilkan uap jenuh kering dan uap seringkali mengandung tetesan air. Oleh karena itu, uap yang dihasilkan dalam drum ketel sering kali basah dan mengandung beberapa kelembaban. Jika kandungan kelembaban uap adalah 7% berdasarkan massa, maka fraksi keringan uap dikatakan 0.93, yang berarti uap tersebut hanya 93% kering.
Entalpi penguapan uap basah dinyatakan sebagai hasil perkalian entalpi spesifik entalpi (hfg) dan fraksi keringan (x). Kandungan panas uap basah dan uap jenuh kering berbeda. Uap jenuh kering memiliki kandungan panas (energi yang dapat digunakan) lebih tinggi daripada uap basah.
Entalpi Penguapan Sebenarnya
Entalpi Total Sebenarnya 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.
Oleh karena itu, 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 sebenarnya = x vg
Di mana, vg adalah volume spesifik uap jenuh kering
Diagram Fasa Uap
Hubungan antara entalpi dan suhu sesuai dengan rentang tekanan yang berbeda digambarkan secara grafis dalam Diagram Fasa.
Entalpi Cair (hf) pada Diagram Fasa
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 Fasa.
Entalpi Uap Jenuh (hfg)
Penambahan panas lebih lanjut mengakibatkan perubahan fasa menjadi uap jenuh dan direpresentasikan oleh (hfg) pada diagram fasa, yaitu B-C
Fraksi Keringan (x)
Ketika panas diterapkan, cairan mulai berubah fasa dari cair ke uap, dan kemudian fraksi keringan campuran mulai meningkat, yaitu mendekati satu. Pada diagram fasa, fraksi keringan campuran adalah 0.5 tepat di tengah garis B-C. Demikian pula, pada titik C pada diagram fasa, nilai fraksi keringan adalah 1.
Garis C-D
Titik C berada pada garis uap jenuh, penambahan panas lebih lanjut mengakibatkan peningkatan suhu uap, yaitu awal dari pemanasan uap super yang direpresentasikan oleh garis C – D.
Zona Cair
Daerah di sebelah kiri garis cair jenuh.
Zona Super Panas
Daerah di sebelah kanan garis uap jenuh.
Zona Dua Fasa
Area antara garis cair jenuh dan garis uap jenuh adalah campuran cair dan uap. Campuran dengan fraksi keringan yang bervariasi.
Titik Kritis
Ini adalah titik puncak di mana garis cair jenuh dan garis uap jenuh bertemu. Entalpi penguapan berkurang menjadi nol pada titik kritis, yang berarti bahwa 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 dalam 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. Oleh karena itu, energi panas berlebih ini dilepaskan pada tekanan rendah dalam bentuk flashing, dan uap yang dihasilkan adalah "Uap Flash".
