Mainit na Buhay at Diagram ng Phase ng Buhay

Superheated Steam

Kapag ang saturated steam na nakuha sa steam boiler ay ipinasa pa sa iba pang heat transfer surfaces, ang temperatura nito ay lalaki pa sa itaas ng evaporation o saturation temperature. Ang steam ay inilalarawan bilang super heated kung ang temperatura nito ay mas mataas kaysa sa saturation temperature nito. Ang degree of super-heat ay direktang may kaugnayan sa temperatura ng steam na pinainit sa itaas ng saturation temperature.

Ang super heat ay maaaring ibigay lamang sa saturated steam at hindi sa steam na may presence ng moisture content. Para makamit ang super heat, ang saturated steam ay kailangang lumipas sa isa pang heat ex-changer. Ang heat ex-changer para sa super-heating ay tinatawag na secondary heat ex-changer sa loob ng boiler. Ang mainit na flue gas na lumalabas mula sa boiler ay itinuturing na pinakamahusay na paraan ng pagpapainit ng saturated steam.

Superheated steam ay ginagamit sa steam power plants para sa paglikha ng electrical power. Sa steam turbines, ang superheated steam ay pumapasok sa isang dulo at lumalabas sa kabilang dulo patungo sa condenser (maaaring water o air cooled type). Ang pagkakaiba ng Superheated steam energy sa pagitan ng turbine inlet at outlet ay nagdudulot ng pag-ikot ng turbine rotor. May gradual reduction ng steam energy habang ito ay lumilipas sa turbine rotor.

Kaya mahalaga na may sapat na super-heat sa turbine inlet upang iwasan ang kondensasyon ng wet steam sa huling bahagi ng turbine rotor.

Sa pangkalahatan, ang steam turbine rotor ay may bilang ng mga stage at ang steam ay kailangang lumipas sa bawat stage bago marating ang condenser. Kaya kung hindi sapat ang superheat sa steam sa turbine inlet, ang steam ay maaaring maging saturated habang nararating ang huling stages ng rotor at pagkatapos ay maging wetter habang lumilipas sa bawat successive stage.

Ang wet steam sa huling bahagi ng rotor ay napakalason dahil ito ay maaaring magresulta sa Water Hammer at severe erosion sa huling stages ng turbine blades. Upang malampasan ang problema na ito, mahalagang disenyan ang inlet steam parameters ng steam turbine inlet sa paraang ang super heated steam ay maaaring pumasok sa turbine inlet at ang turbine exhaust ay disenyo upang tugma sa steam parameters na malapit sa saturated conditions.

Isa sa pangunahing rason para gumamit ng Super heated steam sa steam turbine ay ang significant na improvement sa thermal efficiency ng cycle.

Ang heat engine efficiency ay maaaring matukoy gamit ang:

Carnot Cycle efficiency: Ratio ng temperatura difference sa pagitan ng inlet at outlet sa inlet temperature.

Rankine cycle efficiency: Ratio ng heat energy sa turbine inlet at outlet sa total heat energy na kinuha mula sa steam.
2. Halimbawa ng pag-compute ng Carnot Cycle at Rankine Cycle Efficiency.
Ipinaliwanag sa pamamagitan ng halimbawa:
Isang turbine ay ipinagbibigay ng superheated steam sa 96 bar sa 490oC. Ang exhaust ay sa 0.09 bar at 12 % wetness.
Temperatura ng saturated steam ay : 43.7oC
Tukuyin at Ikumpara ang Carnot Cycle at Rankine cycle.
Paraan ng pagtukoy ng Carnot cycle efficiency :

Paraan ng pagtukoy ng Rankine cycle efficiency :
Kung saan,

Sensible heat sa condensate na kasangkot sa exhaust pressure ng 0.09 bar sa KJ/Kg = 183.3
3.
Steam-Phase diagram ay isang graphical representation ng data na ibinigay sa steam table. Ang Steam-Phase diagram ay nagbibigay ng relasyon sa pagitan ng enthalpy, temperatura na kasangkot sa iba't ibang presyon. Liquid Enthalpy hf. Ito ay kinakatawan ng linya A-B sa phase-diagram. Kapag ang tubig ay nagsisimulang tumanggap ng init mula sa 0o C, ito ay tumatanggap ng lahat ng liquid enthalpy sa pamamagitan ng saturated water line A-B sa phase diagram

Enthalpy of Saturated Steam (hfg): Anumang karagdagang pagdaragdag ng init ay nagresulta sa pagbabago ng phase sa saturated steam at kinakatawan ng (hfg) sa phase diagram i.e B-C.

Dryness Fraction (x): Kapag ang init ay inilapat, ang likido ay nagsisimulang magbago ng phase mula sa likido hanggang sa vapor at ang dryness fraction ng mixture ay nagsisimulang lumaki i.e moving towards unity. Sa phase diagram, ang dryness fraction ng mixture ay 0.5 sa gitna ng linya BC. Gayunpaman, sa point c sa phase diagram, ang dryness fraction value ay 1.

Linya C-D Point c ay nasa saturated vapour line, anumang karagdagang pagdaragdag ng init ay nagresulta sa pagtaas ng temperatura ng steam i.e simula ng steam superheating kinakatawan ng linya C-D.
Liquid Zone → Rehiyon patungo sa kaliwa ng saturated liquid line
Super heat zone → Rehiyon patungo sa kanan ng saturated vapour line
Two phase Zone → Area sa pagitan ng saturated liquid at saturated vapour line ay mixture ng likido at vapor. Mixture na may iba't ibang dryness fractions.
Critical Point → Ito ang Apex point kung saan ang saturated liquid at saturated vapour lines ay nagtagpo. Ang enthalpy of evaporation ay bumaba sa zero sa critical point, ito ang nangangahulugan na ang tubig ay diretso na nagbabago sa steam sa critical point at pagkatapos.
Pinakamataas na temperatura na maaabot ng likido o umiiral ay katumbas ng critical point.
Critical point Parameters → Temperatura 374.15oC
Presyon → 221.2 bar

Ang mga values na nasa itaas nito ay super-critical values at useful sa pagtaas ng efficiency ng rankine cycle.

Pahayag: Igalang ang original, mahalagang mga artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may labag sa copyright pakisama upang i-delete.