Zakaj je treba pregreto paro reducirati v nasičeno paro?

01. Nasičena para
Ko se voda pod določenim tlakom segreje do vrelišča, začne uparjati in se postopoma spreminja v paro. V tem času je temperatura pare temperatura nasičenosti, ki se imenuje "nasičena para". Idealno stanje nasičene pare se nanaša na razmerje ena proti ena med temperaturo, tlakom in gostoto pare.

02. Pregreta para
Ko se nasičena para še naprej segreva in njena temperatura pod tem tlakom naraste ter preseže temperaturo nasičenosti, se para spremeni v "pregreto paro" z določeno stopnjo pregrevanja. V tem primeru tlak, temperatura in gostota niso v popolnem sorazmerju. Če meritev še vedno temelji na nasičeni pari, bo napaka večja.

V dejanski proizvodnji se bo večina uporabnikov odločila za uporabo termoelektrarn za centralizirano ogrevanje. Pregreta para, ki jo proizvaja elektrarna, je visoke temperature in visokega tlaka. Preden se prenese v nasičeno stanje, mora preiti skozi sistem postaje za zmanjšanje pregrevanja in tlaka, da se pregreta para pretvori v nasičeno paro. Za uporabnike lahko pregreta para sprosti najbolj uporabno latentno toploto le, če se ohladi v nasičeno stanje.

Ko se pregreta para prevaža na dolge razdalje, se delovni pogoji (kot sta temperatura in tlak) spremenijo, in ko stopnja pregrevanja ni visoka, se temperatura zaradi izgube toplote zniža, kar omogoča prehod iz pregretega stanja v nasičeno ali prenasičeno stanje in nato pretvorbo v nasičeno paro.

Zakaj je treba pregreto paro reducirati v nasičeno paro?
1.Pregreta para se mora ohladiti na temperaturo nasičenosti, preden se sprosti entalpija izhlapevanja. Toplota, ki se sprosti pri ohlajanju pregrete pare na temperaturo nasičenosti, je v primerjavi z entalpijo izhlapevanja zelo majhna. Če je pregrevanje pare majhno, se ta del toplote relativno enostavno sprosti, če pa je pregrevanje veliko, bo čas ohlajanja relativno dolg in v tem času se lahko sprosti le majhen del toplote. V primerjavi z entalpijo izhlapevanja nasičene pare je toplota, ki jo pregreta para sprosti pri ohlajanju na temperaturo nasičenosti, zelo majhna, kar zmanjša učinkovitost proizvodne opreme.

2.Za razliko od nasičene pare temperatura pregrete pare ni gotova. Pregreto paro je treba ohladiti, preden lahko sprosti toploto, medtem ko nasičena para sprošča toploto le s fazno spremembo. Ko vroča para sprosti toploto, se v opremi za izmenjavo toplote ustvari temperaturni gradient. Najpomembnejša stvar v proizvodnji je stabilnost temperature pare. Stabilnost pare je ugodna za nadzor ogrevanja, ker je prenos toplote v glavnem odvisen od temperaturne razlike med paro in temperaturo, temperaturo pregrete pare pa je težko stabilizirati, kar ni ugodno za nadzor ogrevanja.

3.Čeprav je temperatura pregrete pare pri enakem tlaku vedno višja od temperature nasičene pare, je njena zmogljivost prenosa toplote precej nižja od nasičene pare. Zato je učinkovitost pregrete pare pri prenosu toplote pri enakem tlaku precej nižja od učinkovitosti nasičene pare.

Zato med delovanjem opreme prednosti pretvorbe pregrete pare v nasičeno paro s pomočjo hladilnika pregrete pare odtehtajo slabosti. Njegove prednosti lahko povzamemo takole:

Koeficient prenosa toplote nasičene pare je visok. Med procesom kondenzacije je koeficient prenosa toplote višji od koeficienta prenosa toplote pregrete pare zaradi "pregrevanja-prenosa toplote-hlajenja-nasičenosti-kondenzacije".

Zaradi nizke temperature ima nasičena para tudi številne prednosti za delovanje opreme. Lahko prihrani paro in je zelo koristna za zmanjšanje porabe pare. Nasičena para se na splošno uporablja za izmenjavo toplote v kemični proizvodnji.