Vlažnost para

Kaj je stopnja suhosti?

Pari se imenujejo suhi nasiti, če je pri določenem tlaku njihova temperatura enaka točki vreli. V praksi je težko ustvariti suhe nasite pare, par običajno vsebuje kapljice vode. Zato so pari, ki jih tvorimo v bojlerju, pogosto vlagni in vsebujejo nekaj vlage. Če vsebujejo 7 % vode po masi, potem je stopnja suhosti para 0,93, kar pomeni, da so pari le 93 % suhi.
Entalpija izparevanja mokrih parov je izražena kot produkt specifične entalpije (hfg) in stopnje suhosti (x). Toplinsko vsebnost mokrih parov in suhih nasitih parov je različna. Suhi nasiti pari imajo višjo toplinsko vsebnost (uporabno energijo) kot moki pari.

Dejanska entalpija izparevanja
Dejanska skupna entalpija mokrih parov
Kjer je hf entalpija tekočine.
Gostota vode je višja od gostote parov, zato je specifični prostorni vsebnosti vode mnogo manjša od specifične prostorni vsebnosti parov.
Torej bodo kapljice vode v mokrih parih zasedle zanemarljiv prostor in specifična prostorni vsebnost mokrih parov bo manjša od specifične prostorni vsebnosti suhih parov in je podana s formulo:
Dejanska specifična prostorni vsebnost = x vg
Kjer je vg specifična prostorni vsebnost suhih nasitih parov

Fazni diagram parov

Razmerje med entalpijo in temperaturo za različne obsege tlakov je grafično prikazano v faznem diagramu.

Likvidna entalpija (hf) na faznem diagramu

Ko voda segreva od 0oC do njenega temperaturnega nasita pri atmosferskem tlaku, sledi nasita likvidni črte, dokler ne prejme vse svoje likvidne entalpije hf in je predstavljena z (A-B) na faznem diagramu.

Entalpija nasitih parov (hfg)

Dodatno dodajanje toplote povzroči spremembo faze v nasite pare in je predstavljena s (hfg) na faznem diagramu, torej B-C

Stopnja suhosti (x)

Ko se dodaja toplota, likvidna faza začne spremeniti v plin, stopnja suhosti mešanice se začne povečevati, torej se premika proti enoti. Na faznem diagramu je stopnja suhosti mešanice 0,5 točno na sredini črte B-C. Podobno je na točki C na faznem diagramu vrednost stopnje suhosti 1.

Črta C-D

Točka C je na nasiti plinski črti, dodatno dodajanje toplote povzroči povečanje temperature parov, torej začetek superhlajenja parov, predstavljeno z črto C – D.

Likvidna zona

Območje levo od nasite likvidne črte.

Zona superhlajenja

Območje desno od nasite plinske črte.

Dvofazna zona

Območje med nasito likvidno in nasito plinsko črto je mešanica likvida in plina. Mešanica z različnimi stopnjami suhosti.

Kritična točka

To je vrh točka, kjer se srečata nasita likvidna in nasita plinska črta. Entalpija izparevanja pada na nič v kritični točki, kar pomeni, da se voda neposredno spremeni v pare v kritični točki in nato naprej.
Najvišja temperatura, ki jo lahko likvid doseže ali obstaja, je enaka kritični točki.

Parametri kritične točke

Temperatura 374,15oC, Tlak 221,2 bar, vrednosti nad tem so nadkritične in so uporabne za povečanje učinkovitosti Rankine cikla.

Blikajoci pari

Kaj so blikajoči pari?

Blikajoči pari so proizvedeni, ko se tlak vode zmanjša od visokega na nizko, voda je tedaj pri višji temperaturi kot točka vreli pri nizkem tlaku. Tako ta dodatna toplinska energija pri nizkem tlaku izide v obliki blikanja, pari, ki jih tako proizvedemo, so "blikajoči pari".