Grunnleggende om damp: Overhetet damp
Overhetet damp passer perfekt til bruksområder som tørking, rengjøring eller herding. Oppdag fordelene i dag og bli ekspert på damp.
Overhetet damp er en annen damptype enn mettet eller umettet damp. Du får denne typen damp ved å varme den opp til over kokepunktet. Som et resultat blir damptemperaturen høyere (tettheten lavere). Denne typen brukes hovedsakelig til kraftproduksjon og i dampturbiner.
Mettet damp er i praksis aldri 100 % tørr. Den inneholder vanligvis 3–5 % fuktighet. Dette gir en risiko for lavere varmeoverføringseffektivitet eller til og med rørkorrosjon. Men det er mangel på fuktighet i overhetet damp. Og derfor passer den perfekt til bruksområder som tørking, rengjøring eller herding.
Overhetet kontra mettet damp: Hva er forskjellen?
Når du varmer opp mettet damp over kokepunktet, får du overhetet damp. I denne prosessen skiller du dampen fra de gjenværende vanndråpene. Så det er et par forskjeller på overhetet og mettet damp.
Forholdet trykk–temperatur
I motsetning til mettet damp har ikke overhetet damp en direkte forbindelse mellom trykk og temperatur. Det betyr at overhetet damp kan eksistere ved et bredt spekter av temperaturer. Vanligvis spesifiseres den ved trykk og en grad av overvarme (= graden over temperaturen til den mettede dampen).
Senke temperaturen
Sammenlignet med mettet damp har også overhetet damp lavere tetthet. Hvis du senker temperaturen på mettet damp, går den tilbake til flytende tilstand, inkludert vanndråper. Dette er ikke tilfellet for overhetet damp.
Bruksområder
Avhengig av bruksområdet trenger du forskjellige damptyper. Denne tabellen gir deg en rask oversikt over den foretrukne damptypen for hvert bruksområde. Men det er noen nyanser, selvfølgelig! Du kan lese mer om dem i denne artikkelen.
Bruksområde |
Mettet damp |
Overhetet damp |
Oppvarming |
V |
|
Sterilisering |
V |
X |
Tørking |
|
V |
Stripping |
|
V |
Rengjøring |
X |
V |
Desinfisering |
|
V |
Katalysering (dampreformering) |
|
V |
Hvordan lages overhetet damp?
Du får overhetet damp når mettet damp strømmer ut av trommelen på kjelen inn i et sekundært varmeområde som kalles en overheter. Det er den sekundære oppvarmingen som gjør mettet damp til overhetet damp. Overhetet damp og vann kan ikke sameksistere rett og slett fordi varmen vil fordampe vannet. Derfor må overhetet damp lages utenfor kjelens hovedtrommel.
Overhetet damp dannes i flere faser
Fordeler og ulemper med overhetet damp
Vi har allerede nevnt at det er mangel på fuktighet i overhetet damp. Dette er viktig av et par grunner:
- Ingen fuktighet øker effektiviteten til kjelen.
- Det reduserer sjansene for korrosjon eller vannslag.
I tillegg til det har overhetet damp noen andre fordeler:
- Høy temperatur ved normalt trykk
- Fordi du kan oppnå høye temperaturer uten å bruke høyt trykk, kan rørene være enkle. Det kan oppnås høye temperaturer uavhengig av trykkbeholderen eller kjelens spesifikasjoner.
- Svært høy varmeledningsevne
- Overhetet damp gir svært høy varmeledningsevne sammenlignet med varm luft. Grunnen er at den har en høy termisk kapasitet per enhetsvolum.
- Lav oksygentilførsel
- Overhetet damp er en gass med lavt oksygennivå. Dette hindrer oksidering av oppvarmede elementer og reduserer muligheten for brann eller eksplosjon.
Hva er korrosjon når det genereres damp?
Når damp fordamper fra kjeletrommelen, etterlater den seg noen urenheter. Og når dampen er våt, oppløses disse urenhetene i vanndråpene. Som et resultat blir urenhetene med inn i dampnettverket og utstyret. Dette kondensatet kan forårsake skade fra erosjon eller karbonkorrosjon.
Hva er vannslag?
Vannslag er et fenomen der væske i bevegelse forårsaker en trykkbølge eller bølge. Det er også kjent som hydraulisk sjokk. Når det gjelder damp, treffer en klump med kondensat i høy hastighet rørene. Det kan føre til forskjellige problemer, alt fra støy og vibrasjon til sprekker eller kollaps på rør. Det finnes måter å unngå eller redusere disse effektene på, for eksempel å bruke riktig damp til hvert bruksområde. Men også andre måter, deriblant å bruke avblåsningsventiler.
Det er også noen ulemper med overhetet damp, og i hvert fall hvis du vil bruke den til oppvarming:
- Lav varmeoverføringskoeffisient
- Dette resulterer i redusert produktivitet og behov for større overflateareal for varmeoverføring.
- Variabel damptemperatur, selv ved konstant trykk
- Overhetet damp må ha høy hastighet. Hvis den ikke har det, faller temperaturen og varme går tapt.
- Følbar varme brukt til å overføre varme
- Det betyr at når temperaturen faller, kan det ha en negativ innvirkning på produktkvaliteten.
- Temperaturen kan være ekstremt høy
- Du trenger ikke spesielle rør fordi overhetet damp fungerer ved normalt trykk. Men fordi temperaturene kan bli ekstremt høye, kan det hende at du trenger kraftigere byggematerialer. Og det krever mer førstegangsinvestering i utstyr.
Hva er varmeoverføringskoeffisient?
Vi bruker varmeoverføringskoeffisienten til å beregne hvor godt varmen overføres. Tidligere skrev vi: «En høy varmeoverføringskoeffisient krever en liten varmeflate. Dette fører til mindre førstegangsinvestering i utstyr.» Fordi mer vann har fordampet som mettet damp, har dampen også absorbert mer latent varme. Som et resultat inneholder den samme massen mer varme. Og det betyr at den kan gjøre mer arbeid.
Konklusjon
- Overhetet damp er damp som varmes opp mer enn kokepunktet.
- Overhetet damp har høyere temperatur og lavere tetthet.
- Den brukes hovedsakelig til kraftproduksjon og dampturbiner. Dette gjør den perfekt for bruksområder som tørking, rengjøring eller herding. Men den kan ikke brukes til sterilisering.
- Overhetet damp inneholder ikke fuktighet. Dette gjør den anvendelig til prosesser som ikke tillater fuktighet. Og i tillegg reduserer det sjansene for korrosjon eller vannslag.
- Det er ingen direkte forbindelse mellom trykk og temperatur. Så i motsetning til mettet damp kan det finnes overhetet damp ved mange forskjellige temperaturer.
- Graden for overheting er graden over temperaturen for mettet damp.
- Hvis du senker temperaturen på overhetet damp, vil det ikke føre til at den går tilbake til en flytende tilstand slik mettet damp gjør.
De 3 viktigste fordelene med overhetet damp er:
- Høye temperaturer ved normalt trykk, som betyr at du kan bruke enkle rør.
- Svært høy varmeledningsevne sammenlignet med varm luft på grunn av den høye kapasiteten per enhetsvolum.
- Lav oksygentilførsel, som hindrer oksidasjon og reduserer muligheten for brann og eksplosjon
