Buhar, her çamaşırhane tesisinin ihtiyaç duyduğu ısı kaynağıdır. Peki, aşırı ısıtılmış buhar ile doymuş buhar arasındaki farklar nelerdir? Farklar, termodinamik durumlarında yatmaktadır.
Doymuş Buhar
Doymuş buhar, belirli bir basınçta hem sıvının hem de gazın denge halinde bulunduğu bir durumu ifade eder. Bu durumda, sıvı buharlaşmaya devam ederken gaz yoğunlaşmaya devam eder ve ikisi dinamik bir dengeye ulaşana kadar bu süreç devam eder. O anda, buharlaşmanın sıcaklığı ve basıncı değişir.buharSabit değerlere sahiptirler. Bunlara doygunluk sıcaklığı ve doygunluk basıncı denir. Denge başlangıcında buhar, ıslak doygun buhardır. Isıtma devam ederse, doymuş sudaki tüm su buharlaştıktan sonra buhar kuru doygun buhara dönüşür. Islak doygun buhardan kuru doygun buhara geçişte buharın sıcaklığı aynı kalır. Islak doygunluktan kuru doygunluğa geçiş sürecinde buharın sıcaklığı artmaz. Sabit basınçta, kuru doygun buhar daha fazla ısıtılırsa, sıcaklığı yükselir ve aşırı ısıtılmış buhar haline gelir. Aşırı ısıtılmış buhar, sıvı damlacıkları veya sıvı sisleri içermez ve gerçek bir gazdır.
❑ Örnek
Basit bir örnekle açıklamak gerekirse:
● Belirli bir basınçta, su buharlaşmaya başlar ve kaynama noktasına kadar ısıtıldıktan sonra yavaş yavaş buhara dönüşür. Bu sırada buharın sıcaklığı doyma sıcaklığına eşittir. Bu sıcaklık basınçla ilişkilidir. Basınç ne kadar yüksekse, doyma sıcaklığı da o kadar yüksek olur. Tersine, basınç ne kadar düşükse, doyma sıcaklığı da o kadar düşük olur. Basınç 0,10 MPa olduğunda doyma sıcaklığı 99,09°C'dir. Basınç 4,05 MPa olduğunda doyma sıcaklığı 249,18°C'dir. Basınç 10,13 MPa olduğunda doyma sıcaklığı 309,53°C'dir.
Aşırı Isıtılmış Buhar
Doymuş buhar daha fazla ısıtıldıktan sonra sıcaklık yükselmeye devam edecek ve bu basınçtaki doyma sıcaklığını aşacaktır. Doyma sıcaklığını aşan bu buhara aşırı ısıtılmış buhar denir. Bu durumda, buharın sıcaklığı ve basıncı artık sabit değildir. Isı arttıkça, bunlar da artar. Aşırı ısıtılmış buhar daha yüksek termal enerjiye ve ısı kapasitesine sahiptir.
❑ Dezavantaj
Ancak, gerçek kullanımda, aşırı ısıtılmış buharı ısıtma amacıyla kullanmak nispeten verimsizdir. Bunun nedeni, buharlaşma entalpisini açığa çıkarmak için aşırı ısıtılmış buharın doyma sıcaklığına kadar soğutulması gerektiğidir. Aşırı ısıtılmış buharın doyma sıcaklığına soğutulmasından açığa çıkan ısı, buharlaşma entalpisine kıyasla çok küçüktür.
● Buharın aşırı ısınması çok düşükse, bu küçük ısı miktarı nispeten kolayca açığa çıkar. Ancak aşırı ısınma çok yüksek olduğunda, soğuma süresi çok daha uzundur. Bu süre zarfında, yalnızca çok az miktarda ısı açığa çıkabilir.
Gerçek ısı değişim ekipmanlarında, aşırı ısıtılmış buhar kullanımı, ısı değişim ekipmanının içinde kuru bir duvar oluşmasına neden olur. Bu bölgede hızla kireçlenme meydana gelir ve boru duvarının aşırı ısınmasına ve boru arızasına yol açar. Bu nedenle, aynı basınçta aşırı ısıtılmış buharın sıcaklığı doymuş buhardan daha yüksek olmasına rağmen, ısıtma kapasitesi doymuş buhardan daha düşüktür.
Çözüm
Gerçek üretimde, çamaşırhaneler enerji santrali tarafından üretilen yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı aşırı ısıtılmış buharı kullanmak isterlerse, buharın kullanılabilmesi için öncelikle aşırı ısıtılmış buharı doymuş buhara dönüştürmek üzere bir aşırı ısıtma giderme ve basınç düşürme istasyon sisteminden geçmesi gerekir. Aşırı ısıtılmış buhar, ancak doymuş hale soğutulduğunda en faydalı gizli ısısını açığa çıkarabilir.
Yayın tarihi: 13 Ağustos 2025