Fracción de la sequedad del vapor

¿Qué es la fracción de sequedad?

Vapor se dice que está saturado de seco cuando a esa presión particular su temperatura es igual al punto de ebullición. Es difícil producir vapor saturado seco en la práctica y el vapor a menudo contiene gotas de agua. Así que el vapor generado en el tambor del caldera a menudo está húmedo y contiene algo de humedad. Si el contenido de humedad del vapor es del 7% en masa, entonces el la fracción seca del vapor se dice que es de 0,93 y eso significa que el vapor está sólo 93% seco.
Evaporación La entalpía del vapor húmedo se expresa como un producto de la entalpía (hfg) y la fracción de sequedad (x). El contenido de calor del vapor húmedo y el vapor saturado seco son diferentes. El vapor saturado seco tiene un mayor contenido de calor (energía utilizable) que el vapor húmedo.

Entalpía real de la evaporación
Entalpía total real del vapor húmedo
¿Dónde?f es la entalpía líquida.
La densidad del agua es mayor que la del vapor, por lo que el volumen específico del agua es mucho menor que el del volumen específico del vapor.
Así, las gotas de agua en el vapor húmedo ocuparán un espacio insignificante y el volumen específico del vapor húmedo es menor que el del vapor seco y está dado por la fórmula:
Volumen específico real = x vg
¿Dónde, vg es el volumen específico de vapor saturado seco

Diagrama de la fase de vapor

La relación entre la entalpía y la temperatura correspondiente a los diferentes rangos de presión se representa gráficamente en el diagrama de fase.
Fracción de la sequedad del vaporFracción de la sequedad del vapor

Entalpía líquida (hf) en el diagrama de fases

Cuando el agua se calienta desde 0oC a su temperatura de saturación a presión atmosférica sigue la línea de líquido saturado hasta que ha recibido toda su entalpía líquida hf y está representado por (A-B) en el diagrama de fases.

Entalpía del vapor saturado (hfg)

Cualquier adición de calor adicional da lugar a un cambio de fase a vapor saturado y se representa por (hfg) en el diagrama de fases, es decir, B-C

Fracción de sequedad (x)

Cuando se aplica calor, el líquido comienza a cambiar su fase de líquido a vapor y luego la fracción seca de la mezcla comienza a aumentar, es decir, se mueve hacia la unidad. En el diagrama de fase la fracción de sequedad de la mezcla es de 0,5 en la mitad exacta de la línea B-C. De manera similar, en el punto C del diagrama de fase el valor de la fracción de sequedad es 1.

Línea C-D

El punto C se encuentra en la línea de vapor saturado, cualquier adición de calor adicional da como resultado el aumento de la temperatura del vapor, es decir, el comienzo del sobrecalentamiento del vapor representado por la línea C D.

Zona Líquida

Región hacia el lado izquierdo de la línea de líquido saturado.

Zona de súper calor

Región hacia el lado derecho de la línea de vapor saturado.

Zona de dos fases

El área entre la línea de líquido saturado y la de vapor saturado es una mezcla de líquido y vapor. Mezcla con fracciones de sequedad variada.

Punto crítico

Es el punto ápice donde se encuentran las líneas de líquido saturado y vapor saturado. La entalpía de la evaporación disminuye a cero en el punto crítico, significa que el agua cambia directamente a vapor en el punto crítico y después.
La temperatura máxima que el líquido puede alcanzar o existir es equivalente al punto crítico.

Parámetros del punto crítico

Temperatura 374,15oC, Presión 221,2 bar, los valores por encima de esta son valores supercríticos y son útiles para aumentar la eficiencia de la Ciclo de Rankine.

Vapor flash

¿Qué es el vapor flash?

Vapor de flash… se produce cuando la presión del agua se reduce de una presión alta a una baja, entonces el agua está a una temperatura más alta que la de saturación a baja presión. Así, este exceso de energía térmica se libera a baja presión en la espuma de flashes y el vapor así producido es vapor de flashes.
Fracción de la sequedad del vaporFracción de la sequedad del vapor

El destello del vapor

Es el exceso de energía o entalpía disponible (debido a la caída de la presión) parpadeará/evaporará alguna porción del agua/condensado cuando la presión caiga.
La cantidad de vapor de Flash producido viene dada por la fórmula:
hf a 6 bar = 697,22 kJ/Kg
hf a 0 bar = 417,5 kJ/Kg
hfg a 0 bar = 2258 kJ/Kg
Generación de vapor de flasheo para el condensado para los valores dados en la figura:1 = 0.124 Kg de vapor/por Kg de agua
O
= 12.4 %

Efectos del vapor de flasheo

A continuación se indican las áreas en las que debe tenerse debidamente en cuenta el efecto del vapor de flashes, ya que puede dar lugar a golpe de ariete:

  • El tamaño de la ventilación del tanque receptor de condensado
  • Las trampas de vapor descargan las tuberías.
  • Dimensionamiento de la línea de retorno de condensados.

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