O que é vapores?

A água existe em todas as três formas sólida, líquida e gasosa. O vapor é a forma gasosa da água, é formado pelo aquecimento da água até que ela evapore. O vapor é formado após a adição de calor na água até atingir a temperatura de saturação. Acima da temperatura de saturação, a água deixa de existir e muda sua fase de água para vapor. Durante a mudança de fase requer grande quantidade de calor na temperatura de saturação. Este calor é conhecido como calor latente de vaporização. Para a água, o calor latente de vaporização é de 540 Kcal/kg à pressão atm, nesta pressão a temperatura de saturação é de 100 graus C. O calor latente de vaporização e a temperatura de saturação mudam com as mudanças na condição de pressão. A quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1 grau Celsius (°C). é calor específico da água. Calor específico e calor latente também são conhecidos como entalpia de líquido e entalpia de vapor.

Por que o vapor é importante para as indústrias:

O vapor tem várias vantagens em comparação com qualquer outro modo de uso de energia térmica. Vamos discutir algumas propriedades que o tornam mais popular.

Calor específico e latente alto: O vapor está tendo o maior calor específico e latente na pressão atmosférica, ou seja, 1 Kcal/Kg e 540 Kcal/kg, respectivamente. Isso permite que o vapor seja usado para transferência de energia térmica de forma eficaz. Na indústria de processo, a água é aquecida e o vapor é gerado nas caldeiras. O vapor é transferido através do tubo e usado para aquecer o processo. Durante o aquecimento do processo, o vapor condensa de volta à água, liberando o calor latente de vaporização para o processo. A água condensada é coletada e enviada para a caldeira para posterior produção de vapor. A mudança de fase é feita na temperatura de saturação correspondente às condições de pressão. A temperatura do vapor saturado e do líquido saturado é a mesma na pressão correspondente. O superaquecimento é a adição de calor ao vapor saturado seco sem aumento de pressão. O vapor superaquecido é usado principalmente para geração de energia em turbinas.

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Alto coeficiente de transferência de calor: Como o vapor é usado principalmente para requisitos de energia térmica no processo. O maior coeficiente de transferência de calor ajuda a projetar um trocador de calor de tamanho menor. O coeficiente de transferência de calor determina quão bem o calor pode ser trocado na superfície ou no trocador de calor. Quanto maior o coeficiente de transferência de calor, menor o tamanho do trocador de calor, portanto, design econômico e menor necessidade de investimento.

Facilidade de distribuição e controle: O vapor produzido na caldeira pode percorrer longas distâncias sem suporte de energia adicional. volume específico de vapor é baixo em alta pressão, portanto, o vapor é transportado em alta pressão e usado em baixa pressão. A distribuição de vapor é fácil, pois apenas a rede de dutos de tamanho certo precisa ser criada. O condensado formado durante o transporte de vapor precisa ser removido da tubulação, pois pode criar golpe de aríete na tubulação. Diferentes tipos de purgadores são usados ​​para separar o condensado da rede de vapor. A água condensada é reciclada para a caldeira para formar vapor. A válvula de controle é usada para controlar o fluxo e a pressão na rede de distribuição de vapor.

Tubulação de distribuição de baixo custo: Como o volume específico de vapor é baixo em pressões mais altas, o vapor é transportado e sob pressão mais alta. Isso reduz o tamanho da tubulação e a exigência de custo de capital para distribuição de vapor. O projeto da tubulação de vapor é considerado a uma velocidade de 50-70 m/s para vapor superaquecido, 30-40 m/s para vapor saturado e 20-30 m/s para vapor úmido. Maior velocidade na tubulação ajuda a reduzir ainda mais o dimensionamento da tubulação.

Inerte: O vapor não é reativo com a maioria dos produtos químicos, o que torna o uso do vapor mais seguro.

Baixo custo: Como o vapor pode ser produzido com qualquer combustível mais barato, como carvão ou resíduos agrícolas, é mais favorável para as indústrias.

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