Ångtorkningsgrad
Vad är torrhetgrad?
Ånga sägs vara torr mättad när dess temperatur vid en viss trycknivå är lika med kokpunkten. Det är svårt att producera torr mättad ånga i praktiken och ångan innehåller ofta vatten droppar. Så ånga som genereras i kesselns trumma är ofta fuktig och innehåller viss fuktighet. Om fukthalten i ångan är 7% av massan, så sägs torrhetgraden av ångan vara 0,93, vilket betyder att ångan är endast 93% torr.
Evaporationsentalpi för fuktig ånga uttrycks som produkten av specifik entalpi (hfg) och torrhetgrad (x). Värmehalten i den fuktiga ångan och den torra mättade ångan är olika. Den torra mättade ångan har högre värmehalt (användbar energi) än den fuktiga ångan.
Faktisk entalpi vid evaporation
Faktisk total entalpi för fuktig ånga
Där hf är vätskeentalpi.
Tätheten hos vatten är högre än den hos ånga, så den specifika volymen av vatten är mycket mindre än den specifika volymen av ånga.
Därför kommer vattendropparna i den fuktiga ångan att uppta försumbar plats och den specifika volymen av den fuktiga ångan är mindre än den torra ångan och ges av formeln:
Faktisk specifik volym = x vg
Där vg är den specifika volymen av torr mättad ånga
Fasdiagram för ånga
Förhållandet mellan entalpi och temperatur vid olika tryckintervall representeras grafiskt i fasdiagrammet.
Vätskeentalpi (hf) på fasdiagram
När vatten hettas från 0oC till dess mättnadstemperatur vid atmosfärstryck följer det mättade vätskelinjen tills det har fått all sin vätskeentalpi hf och representeras av (A-B) på fasdiagrammet.
Entalpi för mättad ånga (hfg)
All ytterligare värmeaddition resulterar i fasändring till mättad ånga och representeras av (hfg) på fasdiagrammet, dvs B-C
Torrhetgrad (x)
När värme appliceras börjar vätskan ändra fas från vätska till ånga och torrhetgraden av blandningen börjar öka, dvs röra sig mot enhet. I fasdiagrammet är torrhetgraden av blandningen 0,5 exakt mitt på linjen B-C. På samma sätt är torrhetgradens värde 1 vid punkt C på fasdiagrammet.
Linje C-D
Punkt C ligger på den mättade ångalinjen, alla ytterligare värmeadditioner resulterar i ökning av ångans temperatur, dvs början av överhettning av ånga representeras av linje C – D.
Vätskezon
Område till vänster om den mättade vätskelinjen.
Överhettningsszon
Område till höger om den mättade ångalinjen.
Zon med två faser
Område mellan den mättade vätskelinjen och den mättade ångalinjen är en blandning av vätska och ånga. Blandningar med olika torrhetgrader.
Kritisk punkt
Det är topppunkten där den mättade vätskelinjen och den mättade ångalinjen möts. Entalpi vid evaporation minskar till noll vid kritisk punkt, det betyder att vatten direkt förvandlas till ånga vid kritisk punkt och därefter.
Högsta temperatur som en vätska kan nå eller existera är ekvivalent med kritisk punkt.
Kritiska punktparametrar
Temperatur 374,15oC, Tryck 221,2 bar, värden över detta är superkritiska värden och är användbara för att öka effektiviteten i Rankine-cykeln.
Blitzånga
Vad är blitzånga?
Blitzånga produceras när vattnets tryck sänks från högt till lågt, då är vattnet vid en högre temperatur än dess mättnadstemperatur vid lågt tryck. Så denna extra värmeenergi frigörs vid lågt tryck i form av flashing och ångan som produceras kallas "blitzånga".
