Islak Buhar ve Kuru Buhar: Buhar Kuruluk Oranının Önemi
Kazanların %100 doymuş buhar (kuru buhar) üretmediğini biliyor muydunuz? Bir buhar kazanı suyu ısıttığında, su yüzeyinden çıkan kabarcıklar buharla birlikte küçük su damlacıklarını da çeker. Bir süper ısıtıcı kullanılmadığı takdirde, bu buhar beslemesinin eklenen sıvıdan dolayı kısmen ıslanmasına (ıslak buhar) neden olur.
Buhar Kuruluk Oranı
Buhar kuruluk oranı, buharın içindeki su miktarını ölçmek için kullanılır. Buhar kütlece %10 su içeriyorsa, %90 kuru olduğu veya 0,9 kuruluk oranına sahip olduğu söylenir.
Buhar kuruluğu önemlidir çünkü buharın içinde bulunan toplam aktarılabilir enerji miktarı (genellikle sadece gizli ısı) üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir ve bu da ısıtma verimliliğini ve kalitesini etkiler.
Örneğin, doymuş buhar (%100 kuru), o basınçta mevcut gizli ısının %100’ünü içerir. Gizli ısısı olmayan ve bu nedenle %0 kuruluğa sahip doymuş su, yalnızca duyulur ısı içerecektir.
Buhar Kuruluğu = %100 – [% Katılan Su] (kütlece)
Islak Buharın Toplam Isısının Hesaplanması
Buhar tabloları doymuş buhar (%100 kuru) ve doymuş su (%0 kuruluk) için entalpi (h), özgül hacim (ν), entropi (s) gibi değerleri içerir, ancak ıslak buhar için genellikle içermez.
Bunlar, aşağıdaki denklemlerde açıklandığı gibi, buharın suya oranını dikkate alarak kolayca hesaplanabilir:
Islak Buharın Özgül Hacmi (ν)
ν = X • νg + (1 – X) • νf
Neresi:
X = Kuruluk (% / 100)
νf = Doymuş Suyun Özgül Hacmi
νg = Doymuş Buharın Özgül Hacmi
Islak Buharın Özgül Entalpisi (h)
h = hf + X • hfg
Neresi:
X = Kuruluk (% / 100)
hf = Doymuş Suyun Özgül Entalpisi
hfg = Doymuş Buharın Özgül Entalpisi – Doymuş Suyun Özgül Entalpisi
Islak Buharın Özgül Entropisi(leri)
s = sf + X • sfg
Neresi:
X = Kuruluk (% / 100)
sf = Doymuş Suyun Özgül Entropisi
sfg = Doymuş Buharın Özgül Entropisi – Doymuş Suyun Özgül Entropisi
Buhar ne kadar ıslak olursa, özgül hacim, entalpi ve entropi o kadar düşük olur çünkü kuruluk yüzdesi %100 koşulunun bir faktörüdür. Buhar kuruluğu tüm bu değerler üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğundan, daha yüksek ısıtma verimliliği sağlamak için mümkün olduğunca %100 kuruya yakın buhar sağlamak çok önemlidir.
| Buhar Kuruluğu ve Entalpi Arasındaki İlişki |
|---|
|
| Buhardaki su miktarı arttıkça gizli ısı azalır, bu da buhardan ısıtılan prosese/ürüne aktarılan ısının azalmasına neden olur. |
Buhar Kuruluğu Taşıma Sırasında Azalır
Taşıma sırasında borulardan yayılan radyant ısı kaybı, buharın bir kısmının gizli ısısını kaybetmesine ve tekrar suya dönüşmesine neden olur, böylece buharın kuruluğu azalır.
| Buharda Sürüklenen Su Damlacıkları |
|---|
|
| Buhar akışı içerisinde sürüklenen su damlacıkları da dahil olmak üzere, buhar borularındaki tüm kondensatın tahliyesi için uygun önlemler alınmalıdır. |
Islak buhar yalnızca ısı transfer verimliliğini etkilemekle kalmayıp aynı zamanda boru tesisatı ve türbin kanatları gibi kritik ekipmanların aşınmasına da neden olabileceğinden, sürüklenen kondensi gidermek için buhar ayırıcı kullanmak ve aşağıdaki makalelerde yazılan tavsiyeleri takip etmek gibi önleyici tedbirlerin alınması şiddetle tavsiye edilir:
İpucu
Buhar kuruluğu %100’ün üzerine çıkabilir mi? Olası görünmeyebilir, ancak aslında çıkabilir. Buhar %100’den fazla kuru olduğunda buna aşırı ısıtılmış buhar denir. Bu tür buhar, doymuş buhar eşiğinin üzerine ısı eklenerek oluşturulur. Eklenen ısı, buharın sıcaklığını doyma noktasından daha yükseğe çıkarır ve aşırı ısı miktarının basitçe sıcaklığı ölçülerek kolayca belirlenmesini sağlar.
Orijinal Kaynak: https://www.tlv.com/en-de/steam-info/steam-theory
