Aşırı ısıtılmış steam (buhar), sıcaklığın ölçüldüğü mutlak basınçtaki buharlaşma noktasından daha yüksek sıcaklıktaki bir buhardır.
Aşırı ısıtılmış steam, bu
nedenle, bir miktar soğuyabilir (iç enerjisini kaybedebilir), bu da durumunu
bir gazdan, doymuş su buharı ve sıvı karışımına değiştirmeden (yani
yoğunlaşmadan) sıcaklığının düşmesine neden olur.
Doymamış steam (hem su
buharı hem de sıvı su damlacıkları içeren bir karışım) sabit basınçta
ısıtılırsa, buhar kalitesi (kuruluğu veya doymuş buhar yüzdesini düşünün)
%100'e doğru artıp kuru hale geldikçe sıcaklığı da sabit kalacaktır (yani
doymuş sıvı yok). Devam eden ısı girişi daha sonra kuru doymuş steami ‘süper’
ısıtacaktır. Bu durum, doymuş steamin daha yüksek sıcaklığa sahip bir yüzeyle
temas etmesi durumunda meydana gelir.
Aşırı ısıtılmış steam ve
sıvı su, termodinamik denge altında bir arada bulunamaz; çünkü herhangi bir
ilave ısı, daha fazla suyu buharlaştırır ve steam, doymuş steam haline gelir.
Ancak dinamik (denge dışı) durumlarda bu kısıtlama geçici olarak ihlal
edilebilir. Bir enerji santralinde aşırı ısıtılmış steam üretmek veya işlemler (kağıt
kurutma gibi) için, bir kazandan çekilen doymuş steam, temas veya radyasyon
yoluyla steame ilave ısı aktaran ayrı bir ısıtma cihazından (kızdırıcı)
geçirilir.
Aşırı ısınmış steam (kızgın
buhar) sterilizasyona uygun değildir. Bunun nedeni aşırı ısıtılmış steamin kuru
olmasıdır, kuru steamin çok daha yüksek sıcaklıklara ulaşması ve maruz kalan
malzemelerin aynı etkinliğe daha uzun süre sahip olması veya F0 kill değerine
eşit olması gerekir. Aşırı ısıtılmış steam ısıtma için kullanışlı değildir;
doymuş steamden daha fazla enerjiye sahip olmasına ve daha fazla iş
yapabilmesine rağmen, ısı içeriği çok daha az kullanışlıdır. Bunun nedeni aşırı
ısıtılmış steamin havayla aynı ısı transfer katsayısına sahip olmasıdır, bu da
onu bir yalıtkan, yani zayıf bir ısı iletkeni yapar. Doymuş steam çok daha
yüksek bir duvar ısı transfer katsayısına sahiptir.
Sert yüzeylerdeki
biyofilmlerin antimikrobiyal dezenfeksiyonu için biraz aşırı ısıtılmış stem
kullanılabilir.
Kızgın steamin en büyük
değeri, bir şaftın dönme hareketini üreten türbin kanatlarına ve ileri geri
hareket eden pistonlara karşı mekanik genleşme yoluyla kinetik reaksiyon için
kullanılabilen muazzam iç enerjisinde yatmaktadır. Bu uygulamalarda aşırı
ısıtılmış steamin değeri, muazzam miktarlarda iç enerji açığa çıkarmasına rağmen,
reaksiyon türbinlerinin ve karşılıklı pistonlu motorların çalıştığı basınçlarda,
su buharının yoğunlaşma sıcaklığının üzerinde kalabilmesidir.
Bu uygulamalarda en
önemli husus, sürüklenen sıvı damlacıkları içeren su buharının bu basınçlarda
genellikle sıkıştırılamaz olmasıdır. Pistonlu bir motor veya türbinde, iş yapan
steam, sıvı damlacıklarının oluştuğu sıcaklığa kadar soğursa, sıvı akışına
katılan su damlacıkları, mekanik parçalara onları bükmeye, çatlamaya veya
kırmaya yetecek kuvvetle çarpacaktır. Aşırı ısınma ve genleşme yoluyla basıncın
azaltılması, steam akışının bir türbin veya motordan geçişi boyunca sıkıştırılabilir
bir gaz olarak kalmasını sağlayarak dahili hareketli parçaların hasar görmesini
önler.
https://en.wikipedia.org/wiki/Superheated_steam
27 Ekim 2024
GERİ (su)
