¿Qué es el vapor?
El vapor es un gas invisible que consiste en agua vaporizada, que se forma cuando el agua hierve. Cuando el vapor es visible, contiene la niebla visible de las gotas de agua. Dicho vapor se conoce como ” vapor húmedo “, pero el ” vapor seco ” siempre es invisible. A presiones más bajas, como en la atmósfera superior o en el condensador de las centrales térmicas, el vapor puede existir a una temperatura inferior a los 100 ° C nominales a temperatura y presión estándar.
Fuente: wikipedia.org CC BY-SA
Dado que el agua y el vapor son un medio común utilizado para el intercambio de calor y para la conversión de energía, los sistemas de energía generan vapor a gran escala, como, por ejemplo, en las centrales térmicas. Como es típico en todas las centrales térmicas convencionales, el calor se utiliza para generar vapor que impulsa una turbina de vapor conectada a un generador que produce electricidad. Tenga en cuenta que las turbinas de vapor modernas se utilizan para generar más del 80% de la electricidad del mundo.
El vapor generalmente se clasifica de acuerdo con la fracción vapor / (líquido + vapor). Esta fracción es un parámetro muy importante del vapor y se conoce como la calidad del vapor.
Ver también: Propiedades del agua.
Calidad de vapor – Fracción de sequedad
Como se puede ver en el diagrama de fases del agua , en las regiones de dos fases (p. Ej., En el borde de las fases vapor / líquido), solo la temperatura establecida establecerá la presión y la presión específica establecerá la temperatura. Pero estos parámetros no definirán el volumen y la entalpía porque necesitaremos conocer la proporción relativa de las dos fases presentes.
La fracción de masa del vapor en una región de vapor líquido de dos fases se denomina calidad del vapor (o fracción de sequedad), x , y se obtiene mediante la siguiente fórmula:
El valor de la calidad varía de cero a la unidad . Aunque se define como una relación, la calidad se da con frecuencia como un porcentaje. Desde este punto de vista, distinguimos entre tres tipos básicos de vapor. Debe agregarse, en x = 0, estamos hablando del estado líquido saturado (monofásico).
Esta clasificación del vapor tiene su limitación. Considere el comportamiento del sistema que se calienta a la presión, que es más alta que la presión crítica . En este caso, no habría cambio de fase de líquido a vapor. En todos los estados solo habría una fase. La vaporización y la condensación pueden ocurrir solo cuando la presión es menor que la presión crítica. Los términos líquido y vapor tienden a perder su significado. A presión, que es más alta que la presión crítica, el agua está en un estado especial, que se conoce como estado fluido supercrítico .
Ver también: saturación
Ver también: fluido supercrítico
Ver también: estrangulamiento de Steam
Propiedades de Steam – Tablas de Steam
El agua y el vapor son un fluido común utilizado para el intercambio de calor en el circuito primario (desde la superficie de las barras de combustible hasta el flujo de refrigerante) y en el circuito secundario. Se utiliza debido a su disponibilidad y alta capacidad calorífica, tanto para enfriamiento como para calefacción. Es especialmente efectivo para transportar calor a través de la vaporización y la condensación de agua debido a su gran calor latente de vaporización .
Una desventaja es que los reactores moderados por agua tienen que usar un circuito primario de alta presión para mantener el agua en estado líquido y para lograr una eficiencia termodinámica suficiente. El agua y el vapor también reaccionan con metales que se encuentran comúnmente en industrias como el acero y el cobre, que se oxidan más rápido por el agua y el vapor no tratados. En casi todas las centrales térmicas (carbón, gas, nuclear), el agua se utiliza como fluido de trabajo (utilizado en un circuito cerrado entre la caldera, la turbina de vapor y el condensador) y el refrigerante (utilizado para intercambiar el calor residual a un cuerpo de agua). o llévelo por evaporación en una torre de enfriamiento).
El agua y el vapor son un medio común porque sus propiedades son muy conocidas . Sus propiedades están tabuladas en las llamadas ” Tablas de Steam “. En estas tablas, las propiedades básicas y clave, como la presión, la temperatura, la entalpía, la densidad y el calor específico, se tabulan a lo largo de la curva de saturación vapor-líquido en función de la temperatura y la presión. Las propiedades también están tabuladas para estados monofásicos ( agua comprimida o vapor sobrecalentado ) en una red de temperaturas y presiones que se extienden a 2000 ºC y 1000 MPa.
Se pueden encontrar más datos completos y autorizados en la página del NIST Webbook sobre las propiedades termofísicas de los fluidos.
Ver también: Tablas de vapor
Referencia especial: Allan H. Harvey. Propiedades termodinámicas del agua, NISTIR 5078. Recuperado de https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/srd/NISTIR5078.htm
Mesas de Vapor
Enlaces especiales:
www.nist.gov – Tablas de vapor – Saturación (temperatura)
www.nist.gov – Tablas de vapor – Saturación (presión)
www.nist.gov – Tablas de vapor – Agua comprimida – Vapor sobrecalentado
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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.
