Aur on soojusressurss, mida iga pesumaja vajab. Millised on siis erinevused ülekuumendatud auru ja küllastunud auru vahel? Erinevused seisnevad nende termodünaamilises olekus.
Küllastunud aur
Küllastunud aur tähendab olekut, kus vedelik ja gaas eksisteerivad teatud rõhul tasakaalus. Selles olekus vedelik aurustub, samal ajal kui gaas kondenseerub, kuni need kaks saavutavad dünaamilise tasakaalu. Sel ajal on auru temperatuur ja rõhk ...auron fikseeritud. Neid nimetatakse küllastunud temperatuuriks ja küllastunud rõhuks. Tasakaalu alguses on aur märg küllastunud aur. Kui inimesed jätkavad kuumutamist, muutub aur kuivaks küllastunud auruks pärast seda, kui kogu vesi küllastunud vees on aurustunud. Auru temperatuur märjast küllastunud olekust kuiva küllastunud olekuni jääb samaks. Auru temperatuur ei tõuse märjast küllastusest kuiva küllastuseni liikumise ajal. Fikseeritud rõhu korral, kui kuiva küllastunud auru edasi kuumutada, tõuseb selle temperatuur ja see muutub ülekuumendatud auruks. Ülekuumendatud aur ei sisalda vedelikutilku ega vedelikuudu ning on tegelik gaas.
❑ Näide
Lihtsasse olukorda pannes:
● Teatud rõhul hakkab vesi aurustuma ja pärast keemiseni kuumutamist muutub see järk-järgult auruks. Sel ajal on auru temperatuur võrdne küllastustemperatuuriga. See temperatuur on seotud rõhuga. Mida kõrgem on rõhk, seda kõrgem on küllastustemperatuur. Vastupidiselt, mida madalam on rõhk, seda madalam on küllastustemperatuur. Kui rõhk on 0,10 MPa, on küllastustemperatuur 99,09 °C. Kui rõhk on 4,05 MPa, on küllastustemperatuur 249,18 °C. Kui rõhk on 10,13 MPa, on küllastustemperatuur 309,53 °C.
Ülekuumendatud aur
Temperatuur jätkab tõusmist ja ületab sellel rõhul küllastustemperatuuri pärast küllastunud auru edasist kuumutamist. Seda auru, mis ületab küllastustemperatuuri, nimetatakse ülekuumendatud auruks. Sellises olekus ei ole auru temperatuur ja rõhk enam fikseeritud. Kui soojus suureneb, suurenevad need ka. Ülekuumendatud aurul on suurem soojusenergia ja soojusmahtuvus.
❑ Puudus
Tegelikkuses on ülekuumendatud auru kasutamine kuumutamiseks siiski suhteliselt ebaefektiivne. Selle põhjuseks on asjaolu, et ülekuumendatud aur tuleb aurustumisentalpia vabastamiseks jahutada küllastustemperatuurini. Ülekuumendatud auru jahutamisel küllastustemperatuurini eralduv soojus on aurustumisentalpiaga võrreldes väga väike.
● Kui auru ülekuumenemine on väga väike, on see väike osa soojusest suhteliselt kergesti eralduv. Kui aga ülekuumenemine on väga kõrge, on jahtumisaeg palju pikem. Selle aja jooksul saab eralduda vaid väga väike kogus soojust.
Tegelikes soojusvahetusseadmetes tekib ülekuumendatud auru kasutamisel soojusvahetusseadme sisse kuivsein. See piirkond tekitab kiiresti katlakivi, mis põhjustab toru seina ülekuumenemist ja toru purunemist. Seega, kuigi ülekuumendatud auru temperatuur on samal rõhul kõrgem kui küllastunud aurul, on selle küttevõimsus küllastunud aurust madalam.
Kokkuvõte
Tegelikus tootmises, kui pesumajad soovivad kasutada elektrijaama toodetud kõrge temperatuuri ja rõhu all olevat ülekuumendatud auru, peab aur enne kasutamist läbima ülekuumendamise ja rõhu alandamise jaamasüsteemi, et muuta ülekuumendatud aur küllastunud auruks. Ülekuumendatud aur saab oma kõige kasulikuma latentse soojuse vabastada alles küllastunud olekusse jahutamisel.
Postituse aeg: 13. august 2025