Grundlæggende om damp: Overophedet damp
Overophedet damp er et oplagt valg til anvendelser som tørring, rengøring og hærdning. Find ud af fordelene i dag, og bliv ekspert i damp.
Overophedet damp er en anden damptype som mættet og umættet damp. Man får denne type damp ved at opvarme den til over kogepunktet. Som følge heraf er damptemperaturen højere (densiteten lavere). Denne type bruges primært til elproduktion og i dampturbiner.
Mættet damp er i praksis aldrig 100 % tør. Den indeholder normalt 3 – 5 % fugt. Det betyder, at den medfører risiko for lavere varmeoverførselseffektivitet eller endda rørkorrosion. Der er fravær af fugt i overophedet damp, og den er derfor et oplagt valg til anvendelser som tørring, rengøring og hærdning.
Overophedet kontra mættet damp: Hvad er forskellen?
Når man opvarmer mættet damp til over kogepunktet, får man overophedet damp. Under denne proces adskilles selve dampen fra de resterende vanddråber. Der er med andre ord et par forskelle på overophedet og mættet damp.
Forhold mellem tryk og temperatur
I modsætning til mættet damp har overophedet damp ikke et direkte forhold mellem tryk og temperatur. Det betyder, at overophedet damp kan forekomme ved en lang række temperaturer. Det specificeres typisk ved tryk og en grad af overophedning (= graden over temperaturen for mættet damp).
Reduktion af temperaturen
Sammenlignet med mættet damp har overophedet damp også en lavere densitet. Hvis temperaturen på den mættede damp sænkes, vender den tilbage til væsketilstanden inkl. vanddråber. Det gælder ikke for overophedet damp.
Anvendelser
Forskellige anvendelser kræver forskellige damptyper. Denne tabel giver dig et hurtigt overblik over den foretrukne damptype til hver anvendelse. Der forekommer naturligvis nogle nuancer. Dem kan du læse mere om i denne artikel.
Anvendelse |
Mættet damp |
Overophedet damp |
Opvarmning |
V |
|
Sterilisering |
V |
X |
Tørring |
|
V |
Aftrækning |
|
V |
Rengøring |
X |
V |
Hygiejne |
|
V |
Katalyse (damp-reformingproces) |
|
V |
Hvordan laver man overophedet damp?
Man får overophedet damp, når mættet damp strømmer ud af kedelbeholderen og ind i et sekundært varmeområde, der kaldes en overheder. Det er den sekundære opvarmning, der omdanner mættet damp til overophedet damp. Overophedet damp og vand kan ikke sameksistere, fordi varmen simpelthen vil fordampe vandet. Derfor skal overophedet damp dannes uden for hovedkedelbeholderen.
Overophedet damp dannes i flere faser
Fordele og ulemper ved overophedet damp
Vi har allerede nævnt, at der ikke er fugt i den overophedede damp. Det er vigtigt af flere grunde:
- Fravær af fugt øger kedlens effektivitet.
- Det reducerer risikoen for korrosion og forekomsten af vandslag.
Derudover har den overophedede damp nogle andre fordele:
- Høj temperatur ved normalt tryk
- Da der kan nås høje temperaturer uden at påføre højt tryk, kan rørføringen være enkel. Der kan opnås høje temperaturer uanset trykbeholderens eller kedlens specifikationer.
- Ekstremt høj termisk ledningsevne
- Overophedet damp har en ekstremt høj termisk ledningsevne sammenlignet med varm luft. Årsagen er, at den har en høj termisk kapacitet pr. enhedsvolumen.
- Lav tilstedeværelse af oxygen
- Overophedet damp er en gas med lave oxygenniveauer. Det forhindrer oxidering af opvarmede emner og mindsker risikoen for brand og eksplosioner.
Hvad er korrosion ved generering af damp?
Når dampen fordamper fra kedelbeholderen, efterlader den nogle urenheder. Og når dampen er våd, opløses disse urenheder i vanddråberne. Dette medfører, at urenhederne bliver ført ind i dampnetværket og udstyret. Dette kondensat kan forårsage skader som følge af erosion og kulsyrekorrosion.
Hvad er vandslag?
Vandslag er et fænomen, hvor væske i bevægelse forårsager en trykstigning eller -bølge. Det kaldes også hydraulisk stød. I tilfælde af damp: En klump kondensat, der bevæger sig med høj hastighed, og som rammer rørføringen. Det kan forårsage forskellige problemer fra støj og vibrationer til rørbrud eller kollaps. Det er muligt at undgå eller reducere disse indvirkninger, f.eks. ved at benytte den rigtige damp til hver anvendelse. Der er dog også andre løsninger som f.eks. udblæsningsventiler.
Der er også nogle ulemper ved overophedet damp, især hvis den skal bruges til opvarmning:
- Lav varmeoverførselskoefficient
- Dette resulterer i reduceret produktivitet og behov for en større varmeoverførselsoverflade.
- Variabel damptemperatur, selv ved konstant tryk
- Overophedet damp skal opretholde en høj hastighed. Hvis den ikke gør det, falder temperaturen, fordi varmen går tabt.
- Fornuftig varme til overførsel af varme
- Det betyder, at når temperaturen falder, kan det have negativ indvirkning på produktkvaliteten.
- Temperaturerne kan være ekstremt høje
- Der er ikke brug for særlige rørsystemer, fordi overophedet damp fungerer ved et normalt tryk. Da temperaturerne kan blive ekstremt høje, kan der imidlertid være brug for stærkere byggematerialer. Og det medfører højere etableringsomkostninger til udstyr.
Hvad er varmeoverførselskoefficienten?
Vi bruger varmeoverførselskoefficienten til at beregne, hvor godt varme overføres. Tidligere skrev vi: "En høj varmeoverførselskoefficient kræver en lille varmeoverflade. Det medfører lavere etableringsomkostninger til udstyr." Da mere vand er fordampet til mættet damp, har dampen også absorberet mere latent varme. Som følge heraf er der mere varme indeholdt i den samme masse. Dermed kan den også udføre mere arbejde.
Konklusion
- Overophedet damp er damp, der er opvarmet til over kogepunktet.
- Overophedet damp har en højere temperatur og lavere densitet.
- Den bruges primært til elproduktion og i dampturbiner. Det gør den til et oplagt valg til opgaver som tørring, rengøring og hærdning. Den kan dog ikke anvendes til sterilisering.
- Overophedet damp indeholder ingen fugt. Dette gør den hensigtsmæssig til processer, der ikke tillader fugt. Desuden reducerer den risikoen for korrosion og vandslag.
- Der er intet direkte forhold mellem tryk og temperatur. Det betyder, at overophedet damp i modsætning til mættet damp kan forekomme ved en lang række temperaturer.
- Graden af overophedning er graden over den mættede damps temperatur.
- Hvis temperaturen på den overophedede damp sænkes, vender den ikke tilbage til væskeform, som det er tilfældet med mættet damp.
De 3 vigtigste fordele ved overophedet damp er:
- Høje temperaturer ved normalt tryk: Det betyder, at der kan benyttes enkle rørføringer.
- Ekstremt høj termisk ledningsevne sammenlignet med varm luft på grund af den høje kapacitet pr. enhedsvolumen.
- Lav tilstedeværelse af oxygen: Forhindrer oxidering og reducerer risikoen for brand og eksplosioner
