Para je toplinski izvor koji je potreban svakoj praonici rublja. Koje su onda razlike između pregrijane pare i zasićene pare? Razlike leže u njihovom termodinamičkom stanju.
Zasićena para
Zasićena para znači stanje u kojem i tekućina i plin koegzistiraju u ravnoteži pri određenom tlaku. U tom stanju, tekućina će nastaviti isparavati, dok će se plin nastaviti kondenzirati sve dok ne dosegnu dinamičku ravnotežu. U tom trenutku, temperatura i tlakparasu fiksni. Zovu se zasićena temperatura i zasićeni tlak. Na početku ravnoteže, para je vlažna zasićena para. Ako se nastavi zagrijavati, para će postati suha zasićena para nakon što sva voda u zasićenoj vodi ispari. Temperatura pare od vlažne zasićene do suhe zasićene ostaje ista. Temperatura pare se ne povećava tijekom procesa od vlažne do suhe zasićene. Pri fiksnom tlaku, ako se suha zasićena para dodatno zagrijava, njezina temperatura raste i postaje pregrijana para. Pregrijana para ne sadrži kapljice tekućine ili tekuće magle i stvarni je plin.
❑ Primjer
Da to stavim u jednostavnu situaciju:
● Pri određenom tlaku voda počinje isparavati i postupno prelazi u paru nakon zagrijavanja do vrenja. U tom trenutku temperatura pare jednaka je temperaturi zasićenja. Ova temperatura povezana je s tlakom. Što je tlak viši, to je viša temperatura zasićenja. Obrnuto, što je tlak niži, to je niža temperatura zasićenja. Kada je tlak 0,10 MPa, temperatura zasićenja iznosi 99,09 °C. Kada je tlak 4,05 MPa, temperatura zasićenja iznosi 249,18 °C. Kada je tlak 10,13 MPa, temperatura zasićenja iznosi 309,53 °C.
Pregrijana para
Temperatura će nastaviti rasti i premašiti temperaturu zasićenja pri ovom tlaku nakon što se zasićena para dodatno zagrije. Ova para, koja premašuje temperaturu zasićenja, naziva se pregrijana para. U tom stanju temperatura i tlak pare više nisu fiksni. Kada se toplina poveća, i oni se povećavaju. Pregrijana para ima veću toplinsku energiju i toplinski kapacitet.
❑ Nedostatak
Međutim, u stvarnoj primjeni, korištenje pregrijane pare za grijanje je relativno neučinkovito. To je zato što se pregrijana para mora ohladiti do temperature zasićenja kako bi se oslobodila entalpija isparavanja. Toplina oslobođena hlađenjem pregrijane pare do temperature zasićenja vrlo je mala u usporedbi s entalpijom isparavanja.
● Ako je pregrijavanje pare vrlo malo, taj mali dio topline se relativno lako oslobađa. Međutim, kada je pregrijavanje vrlo veliko, vrijeme hlađenja je puno dulje. Tijekom tog razdoblja može se osloboditi samo vrlo mala količina topline.
U stvarnoj opremi za izmjenu topline, korištenje pregrijane pare stvorit će suhi zid unutar opreme za izmjenu topline. Ovo područje će brzo stvoriti kamenac, uzrokujući pregrijavanje stijenke cijevi i dovodeći do pucanja cijevi. Stoga, iako je temperatura pregrijane pare pri istom tlaku viša od temperature zasićene pare, njezin toplinski kapacitet je niži od kapaciteta zasićene pare.
Zaključak
U stvarnoj proizvodnji, ako praonice žele koristiti pregrijanu paru visoke temperature i visokog tlaka koju proizvodi elektrana, para prvo mora proći kroz sustav stanice za smanjenje pregrijavanja i tlaka kako bi se pregrijana para pretvorila u zasićenu paru prije nego što se može koristiti. Pregrijana para može osloboditi svoju najkorisniju latentnu toplinu samo kada se ohladi do zasićenog stanja.
Vrijeme objave: 13. kolovoza 2025.