Воздух в водяном паре. Не путать с перегретым паром. Температура паровоздушной смеси ("пара").

Воздух в водяном паре. Не путать с перегретым паром. Температура паровоздушной смеси ("пара").

Если в водяном паре находится воздух, или, другими словами, в Ваши теплообменники поступает паровоздушная смесь, то температура ее (при достаточно обычной регулировке по давлению) будет ниже, чем ожидаемая в соответствии с табличными температурами насышенного водяного пара. Таким образом, общая эффективность системы упадет.

Для описания ситуации вспомним Закон парциальных давлений (закон Дальтона):

Полное давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений компонентов.

Для паровоздушной смеси этот закон выглядит так:

P_{полное двление паровоздушной смеси} = P_{парциальное давление воздуха} + P_{парциальное давление пара}

Парциальное давление компонента в смеси это давление, которое он создавал бы (имел бы) если бы занимал полный объем. Уменьшение доли пара соответственно уменьшает эффективное давление пара и наоборот.

Пример:

Эффективное парциальное давление пара в паровоздушной смеси 4 части пара на 1 часть воздуха при абсолютном давлении 5 бар:

P_{эффективное пара} = (v_{долевое пара} / v_{паровоздушной смеси} ) * P_{паровоздушной смеси}         (в общем виде)

Для нашего примера:

P_{эффективное пара} = (4/(4+1)) *5 = 4 бара.

Заглядываем в табличку и получаем температуру 144^oC вместо ожидаемой 152 ^oC (для насыщеного пара при 5 бар). Эффект данного явления для работы теплообменных систем очевиден.

Приведем для наглядности табличку результирующих температур уже для некоторых приборных давлений различных паро-воздушных смесей (для других Вы теперь можете прикинуть ее сами ) :

Давление приборное смеси		0% воздуха = насыщенный пар		5% воздуха		10% воздуха		15% воздуха
(psig)	(бар)	(oF)	(oC)	(oF)	(oC)	(oF)	(oC)	(oF)	(oC)
2	0.15	219	104	216	102	213	101	210	99
5	0.35	227	108	225	107	222	106	219	104
10	0.7	239	115	237	114	233	112	230	110
20	1.4	259	126	256	124	252	122	249	121