अतितापित भाप को संतृप्त भाप में क्यों परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है?

01. संतृप्त भाप
जब पानी को एक निश्चित दबाव में उबलने के लिए गर्म किया जाता है, तो पानी वाष्पीकृत होने लगता है और धीरे-धीरे भाप में बदल जाता है। इस समय, भाप का तापमान संतृप्ति तापमान होता है, जिसे "संतृप्त भाप" कहा जाता है। आदर्श संतृप्त भाप अवस्था तापमान, दबाव और भाप घनत्व के बीच एक-से-एक संबंध को संदर्भित करती है।

02.अति गर्म भाप
जब संतृप्त भाप को गर्म किया जाता है और उसका तापमान बढ़ जाता है और इस दबाव में संतृप्ति तापमान से अधिक हो जाता है, तो भाप एक निश्चित डिग्री के सुपरहीट के साथ "सुपरहीटेड भाप" बन जाएगी। इस समय, दबाव, तापमान और घनत्व में एक-से-एक पत्राचार नहीं होता है। यदि माप अभी भी संतृप्त भाप पर आधारित है, तो त्रुटि बड़ी होगी।

वास्तविक उत्पादन में, अधिकांश उपयोगकर्ता केंद्रीकृत हीटिंग के लिए थर्मल पावर प्लांट का उपयोग करना पसंद करेंगे। पावर प्लांट द्वारा उत्पादित सुपरहीटेड स्टीम उच्च तापमान और उच्च दबाव वाला होता है। इसे सुपरहीटेड स्टीम को संतृप्त भाप में बदलने के लिए डीसुपरहीटिंग और प्रेशर रिडक्शन स्टेशन सिस्टम से गुजरना पड़ता है, इससे पहले कि इसे उपयोगकर्ताओं के लिए परिवहन किया जाए, सुपरहीटेड स्टीम केवल सबसे उपयोगी अव्यक्त ऊष्मा को तब जारी कर सकता है जब इसे संतृप्त अवस्था में ठंडा किया जाता है।

अतितापित भाप को लंबी दूरी तक परिवहन करने के बाद, जैसे-जैसे कार्य की स्थितियाँ (जैसे तापमान और दबाव) बदलती हैं, जब अतिताप की डिग्री अधिक नहीं होती है, तो ऊष्मा के नुकसान के कारण तापमान कम हो जाता है, जिससे यह अतितापित अवस्था से संतृप्त या अतिसंतृप्त अवस्था में प्रवेश कर जाता है, और फिर संतृप्त भाप में परिवर्तित हो जाता है।

अतितापित भाप को संतृप्त भाप में क्यों परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है?
1.वाष्पीकरण एन्थैल्पी को छोड़ने से पहले सुपरहीटेड स्टीम को संतृप्ति तापमान तक ठंडा किया जाना चाहिए। संतृप्ति तापमान तक ठंडा होने पर सुपरहीटेड स्टीम से निकलने वाली ऊष्मा वाष्पीकरण एन्थैल्पी की तुलना में बहुत कम होती है। यदि भाप का सुपरहीट छोटा है, तो ऊष्मा का यह हिस्सा अपेक्षाकृत आसानी से निकल जाता है, लेकिन यदि सुपरहीट बड़ा है, तो ठंडा होने का समय अपेक्षाकृत लंबा होगा, और उस समय के दौरान ऊष्मा का केवल एक छोटा हिस्सा ही निकल सकता है। संतृप्त भाप के वाष्पीकरण एन्थैल्पी की तुलना में, संतृप्ति तापमान तक ठंडा होने पर सुपरहीटेड स्टीम द्वारा निकलने वाली ऊष्मा बहुत कम होती है, जो उत्पादन उपकरणों के प्रदर्शन को कम कर देगी।

2.संतृप्त भाप से अलग, अतितापित भाप का तापमान निश्चित नहीं होता। अतितापित भाप को गर्मी छोड़ने से पहले ठंडा किया जाना चाहिए, जबकि संतृप्त भाप केवल चरण परिवर्तन के माध्यम से गर्मी छोड़ती है। जब गर्म भाप गर्मी छोड़ती है, तो हीट एक्सचेंज उपकरण में एक तापमान ढाल उत्पन्न होता है। उत्पादन में सबसे महत्वपूर्ण बात भाप के तापमान की स्थिरता है। भाप की स्थिरता हीटिंग नियंत्रण के लिए अनुकूल है, क्योंकि गर्मी हस्तांतरण मुख्य रूप से भाप और तापमान के बीच तापमान अंतर पर निर्भर करता है, और अतितापित भाप का तापमान स्थिर करना मुश्किल है, जो हीटिंग नियंत्रण के लिए अनुकूल नहीं है।

3.यद्यपि समान दाब पर अतितापित भाप का तापमान हमेशा संतृप्त भाप से अधिक होता है, लेकिन इसकी ऊष्मा स्थानांतरण क्षमता संतृप्त भाप की तुलना में बहुत कम होती है। इसलिए, समान दाब पर ऊष्मा स्थानांतरण के दौरान अतितापित भाप की दक्षता संतृप्त भाप की तुलना में बहुत कम होती है।

इसलिए, उपकरण के संचालन के दौरान, डीसुपरहीटर के माध्यम से सुपरहीटेड स्टीम को संतृप्त स्टीम में बदलने के फायदे नुकसान से अधिक हैं। इसके लाभों को संक्षेप में इस प्रकार बताया जा सकता है:

संतृप्त भाप का ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक उच्च होता है। संघनन प्रक्रिया के दौरान, ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक "अतितापन-ऊष्मा स्थानांतरण-शीतलन-संतृप्ति-संघनन" के माध्यम से अतितापित भाप के ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक से अधिक होता है।

अपने कम तापमान के कारण, संतृप्त भाप के उपकरणों के संचालन के लिए भी कई लाभ हैं। यह भाप को बचा सकता है और भाप की खपत को कम करने के लिए बहुत फायदेमंद है। आम तौर पर, संतृप्त भाप का उपयोग रासायनिक उत्पादन में ऊष्मा विनिमय भाप के लिए किया जाता है।