{"id":54074,"date":"2020-03-11T17:23:04","date_gmt":"2020-03-11T16:23:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-nassdampf-definition\/"},"modified":"2020-03-11T17:25:02","modified_gmt":"2020-03-11T16:25:02","slug":"was-ist-nassdampf-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-nassdampf-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Nassdampf – Definition"},"content":{"rendered":"
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Nassdampf zeichnet sich durch die Dampfqualit\u00e4t aus, die von null bis eins reicht.\u00a0Die Eigenschaften von Nassdampf sind in sogenannten Dampftabellen tabellarisch aufgef\u00fchrt.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
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Nassdampf<\/h2>\n

\"Nass-Dampf-Dampf-Fl\u00fcssigkeits-Gemisch-min\"<\/a>Nassdampf<\/strong>\u00a0zeichnet sich durch die\u00a0Dampfqualit\u00e4t aus<\/strong>\u00a0, die von Null bis Eins reicht – \u00d6ffnungsintervall (0,1).\u00a0Wenn die Dampfqualit\u00e4t gleich 0 ist, wird dies als ges\u00e4ttigter fl\u00fcssiger Zustand (einphasig) bezeichnet.\u00a0Wenn andererseits die Dampfqualit\u00e4t gleich 1 ist, wird dies als ges\u00e4ttigter Dampfzustand oder trockener Dampf (einphasig) bezeichnet.\u00a0Zwischen diesen beiden Zust\u00e4nden<\/strong>\u00a0spricht man von\u00a0Dampf-Fl\u00fcssigkeits-Gemisch<\/strong>\u00a0oder\u00a0Nassdampf<\/strong>\u00a0(Zweiphasengemisch).\u00a0Bei konstantem Druck \u00e4ndert eine Energiezugabe nicht die Temperatur des Gemisches, sondern die Dampfqualit\u00e4t und das spezifische Volumen.\u00a0Im Falle von\u00a0trocken<\/em>Dampf (100% Qualit\u00e4t) enth\u00e4lt 100% der bei diesem Druck verf\u00fcgbaren latenten W\u00e4rme.\u00a0Ges\u00e4ttigtes fl\u00fcssiges Wasser, das keine latente W\u00e4rme und daher 0% Qualit\u00e4t aufweist, enth\u00e4lt daher nur\u00a0f\u00fchlbare<\/em>\u00a0W\u00e4rme.<\/p>\n

\"Technische<\/a>
Rankine-Zyklus – Thermodynamik als Energieumwandlungswissenschaft<\/figcaption><\/figure>\n

Typischerweise\u00a0betreiben die\u00a0meisten\u00a0Kernkraftwerke\u00a0<\/strong>mehrstufige Kondensationsdampfturbinen<\/strong>\u00a0.\u00a0In diesen Turbinen empf\u00e4ngt die Hochdruckstufe Dampf (dieser Dampf ist nahezu ges\u00e4ttigter Dampf – x = 0,995 – Punkt C in der Abbildung) von einem Dampferzeuger und leitet ihn an den Feuchtigkeitsabscheider-Nacherhitzer (Punkt D) weiter.\u00a0Der Dampf muss erneut erw\u00e4rmt werden, um Sch\u00e4den zu vermeiden, die durch minderwertigen Dampf an den Schaufeln der Dampfturbine entstehen k\u00f6nnen.\u00a0Der Nacherhitzer erw\u00e4rmt den Dampf (Punkt D) und der Dampf wird dann zur Niederdruckstufe der Dampfturbine geleitet, wo er sich ausdehnt (Punkt E bis F).\u00a0Der verbrauchte Dampf hat einen Druck, der weit unter dem Atmosph\u00e4rendruck liegt, und ist in einem teilweise kondensierten Zustand (Punkt F), typischerweise von einer Qualit\u00e4t nahe 90%.<\/p>\n

Spezifische Nassdampfenthalpie<\/strong><\/h2>\n

Die\u00a0spezifische Enthalpie<\/a>\u00a0von ges\u00e4ttigtem fl\u00fcssigem Wasser<\/strong>\u00a0(x = 0) und\u00a0trockenem Dampf<\/strong>\u00a0(x = 1) kann aus den Dampftabellen entnommen werden.\u00a0Bei\u00a0feuchtem Dampf<\/strong>\u00a0kann die tats\u00e4chliche\u00a0Enthalpie<\/a>\u00a0mit der Dampfqualit\u00e4t\u00a0x<\/em>\u00a0und den spezifischen Enthalpien von ges\u00e4ttigtem fl\u00fcssigem Wasser und trockenem Dampf\u00a0berechnet werden\u00a0:<\/p>\n

h\u00a0<\/em>nass<\/sub><\/em>\u00a0= h\u00a0<\/em>s<\/sub><\/em>\u00a0x + (1 – x) h\u00a0<\/em>l<\/sub><\/em><\/p>\n

wo<\/em><\/p>\n

h\u00a0<\/em>nass<\/sub><\/em>\u00a0= Enthalpie von nassem Dampf (J \/ kg)<\/em><\/p>\n

h\u00a0<\/em>s<\/sub><\/em>\u00a0= Enthalpie von “trockenem” Dampf (J \/ kg)<\/em><\/p>\n

h\u00a0<\/em>l<\/sub><\/em>\u00a0= Enthalpie des ges\u00e4ttigten fl\u00fcssigen Wassers (J \/ kg)<\/em><\/p>\n

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Wie zu sehen ist, hat nasser Dampf immer eine geringere Enthalpie als trockener Dampf.<\/span><\/p>\n

Spezifische Entropie von Nassdampf<\/span><\/h2>\n

In \u00e4hnlicher Weise kann die spezifische Entropie von ges\u00e4ttigtem fl\u00fcssigem Wasser (x = 0) und trockenem Dampf (x = 1) aus Dampftabellen entnommen werden.\u00a0Bei feuchtem Dampf kann die tats\u00e4chliche Entropie mit der Dampfqualit\u00e4t\u00a0<\/span>x<\/span><\/em>\u00a0und den spezifischen Entropien von ges\u00e4ttigtem fl\u00fcssigem Wasser und trockenem Dampf berechnet werden:<\/span><\/p>\n

s\u00a0<\/span><\/em>nass<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= s\u00a0<\/span><\/em>s<\/span><\/sub><\/em>\u00a0x + (1 – x) s\u00a0<\/span><\/em>l<\/span><\/sub><\/em><\/p>\n

wo<\/span><\/em><\/p>\n

s\u00a0<\/span><\/em>nass<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= Entropie des feuchten Dampfes (J \/ kg K)<\/span><\/em><\/p>\n

s\u00a0<\/span><\/em>s<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= Entropie von “trockenem” Dampf (J \/ kg K)<\/span><\/em><\/p>\n

s\u00a0<\/span><\/em>l<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= Entropie von ges\u00e4ttigtem fl\u00fcssigem Wasser (J \/ kg K)<\/span><\/em><\/p>\n

Spezifisches Nassdampfvolumen<\/span><\/h2>\n

In \u00e4hnlicher Weise kann das spezifische Volumen von ges\u00e4ttigtem fl\u00fcssigem Wasser (x = 0) und trockenem Dampf (x = 1) aus Dampftabellen entnommen werden.\u00a0Bei feuchtem Dampf kann das tats\u00e4chliche spezifische Volumen mit der Dampfqualit\u00e4t\u00a0<\/span>x<\/span><\/em>\u00a0und den spezifischen Volumina von ges\u00e4ttigtem fl\u00fcssigem Wasser und trockenem Dampf\u00a0berechnet werden\u00a0:<\/span><\/p>\n

v\u00a0<\/span><\/em>nass<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= v\u00a0<\/span><\/em>s<\/span><\/sub><\/em>\u00a0x + (1 – x) v\u00a0<\/span><\/em>l<\/span><\/sub><\/em><\/p>\n

wo<\/span><\/em><\/p>\n

v\u00a0<\/span><\/em>nass<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= spezifisches Volumen des feuchten Dampfes (m\u00a0<\/span><\/em>3<\/span><\/sup><\/em>\u00a0\/ kg)<\/span><\/em><\/p>\n

v\u00a0<\/span><\/em>s<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= spezifisches Volumen an “trockenem” Dampf (m\u00a0<\/span><\/em>3<\/span><\/sup><\/em>\u00a0\/ kg)<\/span><\/em><\/p>\n

v\u00a0<\/span><\/em>l<\/span><\/sub><\/em>\u00a0= spezifisches Volumen an ges\u00e4ttigtem fl\u00fcssigem Wasser (m\u00a0<\/span><\/em>3<\/span><\/sup><\/em>\u00a0\/ kg)<\/span><\/em><\/p>\n

Beispiel:<\/span><\/strong><\/p>\n

Eine Hochdruckstufe der Dampfturbine arbeitet im station\u00e4ren Zustand mit Einlassbedingungen von 6 MPa, t = 275,6 \u00b0 C, x = 1 (Punkt C).\u00a0Dampf verl\u00e4sst diese Turbinenstufe mit einem Druck von 1,15 MPa, 186 \u00b0 C und x = 0,87 (Punkt D).\u00a0Berechnen Sie die Enthalpiedifferenz zwischen diesen beiden Zust\u00e4nden.<\/span><\/p>\n

Die Enthalpie f\u00fcr den Zustand C kann direkt aus Dampftabellen entnommen werden, w\u00e4hrend die Enthalpie f\u00fcr den Zustand D anhand der Dampfqualit\u00e4t berechnet werden muss:<\/span><\/p>\n

h\u00a0<\/span><\/em><\/strong>1, nass<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0=<\/span><\/em><\/strong>\u00a02785 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

h\u00a0<\/span><\/em><\/strong>2, nass<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0= h\u00a0<\/span><\/em><\/strong>2, s<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0x + (1 – x) h\u00a0<\/span><\/em><\/strong>2, l<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0\u00a0= 2782.\u00a00,87 + (1 – 0,87).\u00a0790 = 2420 + 103 =<\/span>\u00a02523 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n

\u0394h = 262 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Dampfqualit\u00e4t – Trockenheitsanteil<\/span><\/h2>\n

\"Nass-Dampf-Dampf-Fl\u00fcssigkeits-Gemisch-min\"<\/a>Wie aus dem\u00a0<\/span>Phasendiagramm von Wasser<\/span><\/strong>\u00a0ersichtlich ist\u00a0, wird in den Zweiphasenbereichen (z. B. an der Grenze der Dampf- \/ Fl\u00fcssigphasen) durch alleinige Angabe der Temperatur der Druck und durch Angabe des Drucks die Temperatur eingestellt.\u00a0Diese Parameter definieren jedoch nicht das Volumen und die Enthalpie, da wir den relativen\u00a0<\/span>Anteil der beiden<\/span><\/strong>\u00a0vorhandenen\u00a0Phasen kennen m\u00fcssen<\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

Der\u00a0<\/span>Massenanteil<\/span><\/strong>\u00a0des Dampfes in einem zweiphasigen Fl\u00fcssig-Dampf-Bereich wird als\u00a0<\/span>Dampfqualit\u00e4t<\/span><\/strong>\u00a0(oder Trockenheitsanteil)\u00a0<\/span>x<\/span><\/em>\u00a0bezeichnet und ist nach folgender Formel gegeben:<\/span><\/p>\n

\"Dampfqualit\u00e4t\"<\/a><\/p>\n

Der Wert der Qualit\u00e4t reicht von\u00a0<\/span>Null bis Eins<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Obwohl als Verh\u00e4ltnis definiert, wird die Qualit\u00e4t h\u00e4ufig als Prozentsatz angegeben.\u00a0Unter diesem Gesichtspunkt unterscheiden wir drei grundlegende Arten von Dampf.\u00a0Es muss hinzugef\u00fcgt werden, bei x = 0 handelt es sich um einen\u00a0<\/span>ges\u00e4ttigten fl\u00fcssigen Zustand<\/span><\/strong>\u00a0(einphasig).<\/span><\/p>\n