در این مقاله قصد داریم توضیحاتی در مورد اینکه بخار چیست؟ چگونه تشکیل می شود؟ کاربرد های مختلف آن را در زندگی روزمره و صنایع مخلفت چیست را مورد بررسی قرار دهیم.
همه ما با چیستی آب و فراوانی آن آشنایی کامل داریم و میدانیم که این مایع بدون بو و بی مزه شفاف و بی رنگ مایع حیات تمامی موجدات زنده روی کره ای زمین است. آب در دمای زیر صفر درجه منجمد و در دمای بالای صد درجه به جوش می آید.
پس می توان گفت آب دارای سه حالت مختلف است. مایع که همان آب آشامیدنی، جامد به صورت منجمد شده یا یخ که در دمای زیر صفر به وجود می آید و گاز یا بخار که در دمای بالای صد درجه تشکیل می شود. شکل ظاهری آن به صورت نامرئی می باشد. به زبان انگلیسی به آن steam گویند. و دارای انواع مختلفی است. که عبارتند از بخار اشباع، مرطوب، خشک و سوپرهیت. زمانی که آب به نقطه جوش می رسد و دارای فشار ثابت است به آن آنتالپی گویند.
انواع بخار در صنعت:
با مقوله بخار چیست و چونگی به وجود آمدن آن را آشنا شدیم حال می خواهیم انواع بخار در صنعت را معرفی و سپس به صورت کامل مورد بررسی قرار دهیم. اگر آب فراتر از نقطه جوش گرم شود، بخار شده یا در حالت گازی steam می شود. این حال انواع آن یکسان نیست. خواص آن بسته به فشار و دمایی که در آن قرار دارد بسیار متفاوت است.
بخار سوپرهیت چیست؟
steam سوپرهیت یا مافوق گرم دارای حرارت بسیار بالا و رطوبت سه درصدی است. همچنین مقدار آب در این نوع steam بشدت کاهش یافته است به قدری که می توان گفت به طور کلی رطوبتی ندارد. در ادامه به طور کامل انواع بخار در صنعت را مورد بررسی قرار مدهیم.
اگر آب فراتر از نقطه جوش گرم شود، بخار شده یا در حالت گازی steam می شود. این حال انواع آن یکسان نیست. خواص آن بسته به فشار و دمایی که در آن قرار دارد بسیار متفاوت است. بخار اشباع شده (خشک) وقتی گرم می شود که آب تا نقطه جوش (گرم شدن معقول) گرم شود و با گرمای اضافی (گرمایش نهفته) تبخیر می شود. اگر این بخار بیش از بالاتر از نقطه اشباع گرم شود، به بخار گرم تبدیل می شود.
اشباع:
در دماها و فشارهایی اتفاق می افتد که بخار (گاز) و آب (مایع) می توانند همزیستی داشته باشند. به عبارت دیگر، هنگامی اتفاق می افتد که میزان تبخیر آب با نرخ میعان برابر باشد. بخار اشباع شده دارای خواص بسیاری است که آن را به عنوان منبع گرمای عالی به ویژه در دمای 100 درجه سانتیگراد (212 درجه فارنهایت) و بالاتر تبدیل می کند.
مرطوب:
رایج ترین شکل بخار است. هنگامی که بخار با استفاده از بویلر صنعتی تولید می شود، معمولاً حاوی رطوبت حاصل از مولکول های آب غیر تبخیر شده است که به داخل بخار توزیع شده منتقل می شوند. حتی بهترین بویلر های صنعتی ممکن است بخار حاوی 3٪ تا 5٪ رطوبت را تخلیه کند. با نزدیک شدن آب به حالت اشباع و شروع به تبخیر، مقداری آب، معمولاً به صورت غبار یا قطرات رو به افزایش قرار گرفته و در پایین دست توزیع می شود. این یکی از دلایل اصلی استفاده از جداسازی برای جدا کردن میعانات بخار توزیع شده است.
خشک:
بخار خشک از نوع اشباع شده است که دمای آن بسیار بالا است. در اواخر قرن نوزدهم، هنگامی که گرمایش هنوز یک فناوری کم اهمیت تر بود، بخار خشک باعث عدم استفاده از مزایای گرم شدن بدون نیاز به دیگهای و بویلر های صنعتی پیشرفته میشد.
گرم یا سوپرهیت:
بخار گرم شده با افزایش دمای نوع مرطوب یا اشباع خارج از نقطه اشباع ایجاد می شود. این نوع بخار درجه حرارت و چگالی کمتری نسبت به اشباع با همان فشار دارد. بخار گرم یا سوپرهیت عمدتاً در توربین ها استفاده می شود.
بخار فلش:
اصطلاح "بخار فلش" به طور سنتی برای انتشار بخار از دریچه های گیرنده میعانات و مخازن میعانات باز و خطوط تخلیه از تله های steam استفاده می شود.
کاربرد ها و خاصیت بخار:
ضدعفونی کنند و میکروب زدایی محیط برای از بین بردن میکروب ها در انواع سطوح و محیط از آن استفاده می شود.
قابلیت دسترسی بالا:
بخار به تمامی محل های غبر قابل دسترس نفوذ می کند و محیط غیر قابل دسترس را عاری ازکثیفی می‌کند. خاصیت پاک کنندگی بخار با نفوذ به داخل بافت کثیفی ها ساختار مولوکولی آن را ازبین می برد و باعث تمیز شدن سطح می شود.
پخت و پز:
یکی از قدمی ترین خاصیتی بخار استفاده از آن برای پخت پز می باشد.
ایجاد مرطوب:
حفظ رطوبت یک جنبه حیاتی از سیستم های تهویه مطبوع است. رطوبت پایین تر از حد مطلوب ممکن است منجر به خشک شدن غشاهای مخاط شده و در نهایت منجر به تنگی تنفسی شود.
تولید برق با بخار:
اولین ایستگاه های تولید برق اصلی در نیویورک و لندن در سال 1882 از موتورهای بخار رفت و برگشتی ساخته شد. ده ها سال است که steam به منظور تولید برق مورد استفاده قرار می گیرد. نیروگاه های steam در چرخه رانکین کار می کنند. در سیکل رانکین بخار سوپرهیت تولید می شود و سپس به توربین انتقال داده می شود.
سپس طی فرآیندی برق تولید می شود. بازده نیروگاه به طور مستقیم به تفاوت بین فشار و درجه حرارت بخار در ورودی و خروجی توربین بستگی دارد. بنابراین استفاده از دمای بالا و بخار فشار بالا توصیه می شود. از این رو، هنگامی که بخار سوپرهیت مورد استفاده قرار می گیرد.
وسایل تشکیل دهنده بخار:
شکل گیری بخار به صورت های تفاوتی انجام می‌گیرد و بسته به نیاز تجهیزات و سایل خاص خود را دارد. ساده ترین شکل تشکیل آن سماور یا کتری های آبجوش است که پس از به نقطه جوش رسدن آب بخار تشکیل می شود. اتو نیز یکی از وسایل تولید کننده steam می باشد.
کاربرد بخار در انواع صنایع:
صنایع و مشاغل زیاد با بخار سرو کار دارند که در ادامه آنها را معرفی نموده. نقش و کاربرد آن را نیز بیان می کنیم.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
