Gufa er varmalindin sem allar þvottahús þurfa. Hver er þá munurinn á ofurhitaðri gufu og mettaðri gufu? Munurinn liggur í varmafræðilegu ástandi þeirra.
Mettuð gufa
Mettuð gufa þýðir ástand þar sem bæði vökvi og gas eru í jafnvægi við ákveðinn þrýsting. Í þessu ástandi heldur vökvinn áfram að gufa upp á meðan gasið heldur áfram að þéttast þar til þau ná jafnvægi. Þá breytast hitastig og þrýstingur gufunnar.gufaeru föst. Þau eru kölluð mettuð hitastig og mettuð þrýstingur. Í upphafi jafnvægisins er gufan blaut mettuð gufa. Ef fólk heldur áfram að hita, verður gufan þurr mettuð gufa eftir að allt vatnið í mettaða vatninu hefur gufað upp. Hitastig gufunnar frá blautum mettun til þurrmettunar helst það sama. Hitastig gufunnar hækkar ekki á meðan ferlið fer frá blautum mettun til þurrmettunar. Við fastan þrýsting, ef þurr mettuð gufa er hituð frekar, hækkar hitastig hennar og hún verður ofurhituð gufa. Ofurhituð gufa inniheldur enga vökvadropa eða vökvaþoku og er raunveruleg gas.
❑ Dæmi
Til að setja þetta í einfalda stöðu:
● Við ákveðinn þrýsting byrjar vatnið að gufa upp og verður smám saman að gufu eftir að það hefur verið hitað upp að suðu. Á þessum tímapunkti er gufuhitastigið jafnt mettunarhitastiginu. Þetta hitastig tengist þrýstingnum. Því hærri sem þrýstingurinn er, því hærra er mettunarhitastigið. Aftur á móti, því lægri sem þrýstingurinn er, því lægra er mettunarhitastigið. Þegar þrýstingurinn er 0,10 MPa er mettunarhitastigið 99,09°C. Þegar þrýstingurinn er 4,05 MPa er mettunarhitastigið 249,18°C. Þegar þrýstingurinn er 10,13 MPa er mettunarhitastigið 309,53°C.
Ofurhitaður gufa
Hitastigið mun halda áfram að hækka og fara yfir mettunarhitastigið við þennan þrýsting eftir að mettaða gufan er hituð enn frekar. Þessi gufa, sem fer yfir mettunarhitastigið, kallast ofurhitaður gufa. Í þessu ástandi eru hitastig og þrýstingur gufunnar ekki lengur fastir. Þegar hitinn eykst, eykst hann einnig. Ofurhitaði gufan hefur meiri varmaorku og varmarýmd.
❑ Ókostur
Hins vegar er notkun ofurhitaðrar gufu til hitunar tiltölulega óhagkvæm í raun. Þetta er vegna þess að ofurhitaða gufuna verður að kæla niður í mettunarhita til að losa uppgufunarentalpíu. Varmaupptakan sem losnar við kælingu ofurhitaðrar gufu niður í mettunarhita er mjög lítil miðað við uppgufunarentalpíu.
● Ef ofurhitinn í gufunni er mjög lítill er þessi litli hluti hitans tiltölulega auðvelt að losa. Hins vegar, þegar ofurhitinn er mjög mikill, er kælingartíminn mun lengri. Á þessu tímabili er aðeins hægt að losa mjög lítið magn af hita.
Í raunverulegum varmaskiptabúnaði mun notkun ofhitaðrar gufu mynda þurrvegg inni í varmaskiptabúnaðinum. Þetta svæði mun fljótt mynda kalk, sem veldur því að pípuveggurinn ofhitnar og leiðir til bilunar í pípunni. Þess vegna, þó að hitastig ofhitaðrar gufu við sama þrýsting sé hærra en mettuð gufa, er hitunargeta hennar lægri en mettuð gufa.
Niðurstaða
Í raunverulegri framleiðslu, ef þvottahúsin vilja nota háhita- og háþrýstingsofurhitaða gufuna sem framleidd er af virkjuninni, verður gufan fyrst að fara í gegnum afhitunar- og þrýstingslækkandi stöðvarkerfi til að breyta ofurhitaða gufunni í mettaðan gufu áður en hægt er að nota hana. Ofurhitaður gufa getur aðeins losað gagnlegasta dulda varma sinn þegar hann er kældur niður í mettað ástand.
Birtingartími: 13. ágúst 2025