انواع بخار
در این مقاله در مورد انواع بخار صحبت می کنیم. انواع بخار بخار اشباع (بخار خشک)، بخار غیر اشباع (بخار مرطوب)، بخار خلاء، بخار فوق داغ و بخار تمیز را معرفی می کنیم. با ادامه این مقاله همراه ما باشید.
بخار چیست؟
آب دارای سه وضعیت مختلف می باشد. یخ که جامد می باشد ، سیال که مایع و محلول است و بخار که گازی شکل می باشد. بنابراین مورد بحث ما در اینجا فاز گازی آب می باشد یعنی همان بخار و این بخار دارای انواع بخار مختلف است، که در صنعت و شرایط مختلف میتوان از آن استفاده های گوناگونی کرد. در واقع وقتی حرارت آب از گرمای فوق العاده زیاد به بالای 100 درجه سانتیگراد برسد، به وضعیت گازی آب یا همان بخار می رسیم. که این دما برای آب خالص در فشاری برابر یک اتمسفر در سطح دریای آزاد در نظر گرفته می شود.
انواع بخار
در صنایعی که از بخار استفاده می کنند ، دو نوع بخار معمولاً بخار خشک که بخار اشباع شده هم می نامند و دیگری بخار مرطوب وجود دارد .
در این مقاله به معرفی انواع بخار می پردازیم. همچنین کاربرد هر مورد از انواع بخار نیز مورد بررسی قرار گرفته است :
- بخار اشباع (بخار خشک)
- بخار غیر اشباع (بخار مرطوب)
- بخار خلاء
- بخار فوق داغ
- بخار تمیز
استفاده از بخار در صنعت کاربرد زیادی دارد. یکی از ماشین آلات تولیدکننده بخار در صنعت دیگ های بخار هستند. یک دستگاه حرارتی است که برای تولید بخار به منظور تأمین انرژی استفاده می‌شود. این دیگ‌ها از طریق اعمال حرارت به آب، بخار تولید می‌کنند که می‌تواند برای انجام مجموعه‌ای از فرآیندها و کاربردها مورد استفاده قرار گیرد.
بخار اشباع شده
بخار اشباع شده ، که گاهی اوقات به عنوان بخار خشک شناخته می شود ، از گرم شدن آب تا نقطه جوش آن حاصل می شود . سپس حرارت بیشتری اضافه می شود تا بخار، بخار شود. بخار اشباع زمانی اتفاق می افتد که فاز مایع و گاز هر دو در دما و فشار معینی وجود داشته باشند . گرمای اشباع دارای خواصی است که به بخار اشباع نسبت به بخار فوق گرم برتری می دهد.
مزایای استفاده از بخار اشباع :
بخار اشباع خصوصیات بسیاری دارد که آن را به ویژه در دمای ۱۰۰ درجه سانتی گراد و بالاتر به یک منبع گرمایی فوق العاده تبدیل می‌کند. بعضی از این خصوصیات عبارتند از :
- بخار از آب تولید می‌شود در نتیجه بی خطر، تمیز و کم هزینه است.
- گرمایش سریع و یکنواخت به کمک انتقال حرارت نهان در نتیجه بهبود کیفیت و بهره‌وری محصول.
- ضریب انتقال حرارت بالا در نتیجه نیاز به سطح انتقال حرارت کوچکتر و کاهش هزینه‌ی تجهیزات.
- فشار می‌تواند دما را کنترل کند. در نتیجه دما به سرعت و با دقت ایجاد می‌شود.
بخار غیر اشباع (بخار مرطوب)
این رایج ترین شکل بخار است که در واقع توسط اکثر دستگاه ها تجربه می شود. هنگامی که بخار با استفاده از دیگ بخار تولید می شود، معمولاً حاوی رطوبت مولکول های آب غیر تبخیر شده است که به بخار توزیع شده منتقل می شود.
حتی بهترین دیگ‌ها ممکن است بخار حاوی 3 تا 5 درصد رطوبت را تخلیه کنند. همانطور که آب به حالت اشباع نزدیک می شود و شروع به تبخیر می کند، مقداری آب، معمولاً به صورت غبار یا قطرات، در بخار بالا رفته حباب شده و در پایین دست توزیع می شود.
این یکی از دلایل اصلی استفاده از جداسازی برای خارج کردن میعانات از بخار توزیع شده است.
بخار خلاء
سیستم‌های گرمایش بخار خلاء سیستم‌هایی هستند که از بخار زیر فشار اتمسفر به عنوان وسیله گرمایش استفاده می‌کنند.
دمای این بخار زیر 100 درجه سانتیگراد است.به عنوان مثال اگر نیاز به به مایع حرارتی بین 30 تا 80 درجه سانتیگراد اعمال شود می توان از آب داغ یا بخار اشباع استفاده کرد.
استفاده از بخار خلاء هزینه بر است زیرا برای ایجاد خلاء به پمپ خلاء نیاز است.
در حالت بخار خلاء، ضریب انتقال حرارت بالا است و به محفظه حرارت کوچکتری نیاز است. زمانیکه بخار خلاء، مایع را بوسیله حرارت نهفته خود گرم می کند، گرمایش در دمای یکسان اتفاق میوفتد.
از طرف دیگر ، در حرارت با آب ، دمای آب به تدریج کاسته می شود . در نتیجه به برای حفظ دمای مطلوب به محفظه حرارت بزرگ تری نیاز است .
بخار فوق داغ یا بخار سوپرهیت
بخار سوپر هیت نیز به بخاری که در دمای بسیار بالا و با فشار زیاد تولید می گردد ، می گویند. بنابراین در این فاز شما آبی در فرایند خود مشاهده نمی کنید. و فقط بخاری فوق العاده داغ را خواهید داشت. در نهایت میتوان تسریع عملکرد سوپر هیت را در فرایندها بالاتر از بخار اشباع دانست.
به طور نمونه سوپر هیت در واحدهای نیروگاهی تولید برق کار چرخش توربین ها را بر عهده دارد . جهت محرک توربین بودن می بایست سوپرهیت حاوی بازدهی و درصد بیشتری از حرارت در مقایسه با بخار اشباع باشد .
بخار تمیز
برای تهیه این نوع بخار آب ورودی بویلر از هرگونه آلودگی تصفیه می شود . همچنین برای تولید و توزیع بخار تمیز نیز از تجهیزات استیل ضد زنگ و عاری از هرگونه آلودگی استفاده می شود تا فرآیند تولید و توزیع بخار از هرگونه ناخالصی به دور باشد. آب مورد استفاده نیز آبی است که طی فرایند اسمزی تصفیه شده است.
در این مقاله انواع بخار را مورد بررسی قرار دادیم. برای مطالعه مقالات بیشتر به قسمت مقالات وب سایت مراجعه کنید.