Hơi Bảo Hòa Và Quá Nhiệt Là Gì?

Hơi nước được ứng dụng khá nhiều trong công nghiệp, và đặc biệt là trong hệ thống gia nhiệt. Thông thường hơi nước sử dụng trong công nghiệp gồm 2 trạng thái phổ biến là hơi bão hòa khô và hơi quá nhiệt.

Hơi bão hoà là gì?

• Hơi bão hòa hay còn được gọi là Saturated Steam.là trạng thái sinh ra khi nước nóng chuyển sang trạng thái hơi bởi việc đun sôi nước bằng năng lượng từ điện, dầu tải nhiệt hoặc nhiên liệu trong lò đốt cho tới khi nước chuyển từ pha lỏng sang pha khí. Ứng với mỗi áp suất hơi bão hòa, giá trị nhiệt độ của hơi là cố định và ngược lại, ứng với mỗi nhiệt độ hơi bão hòa, áp suất hơi là cố định.Hơi bão hòa gồm hai dạng như sau:

• Hơi bão hòa ẩm: Đây là dạng hơi nước bão hòa thường gặp, là hỗn hợp từ 2 pha: pha khí và pha lỏng. Hơi bão hòa ẩm hình thành khi chưa chuyển hoàn toàn nước thành pha khí.

• Hơi bão hòa khô: Hơi bão hòa khô là hơi không chứa pha lỏng, chỉ chứa pha khí.

• Thực tế, gần như không thể sản xuất hơi bão hòa khô có độ khô 100% do đó, người ta thường xem hơi bão hòa ẩm có độ khô >95% ( hoặc trong một số trường hợp là >98%) là hơi bão hòa khô vì thậm chí đối với những hệ thống lò hơi tốt nhất, độ khô hơi cũng chỉ đạt 99,8%~99,9%.

• Ngoài ra, người ta cũng thường xem hơi có độ quá nhiệt nhẹ từ 5~40^oC là hơi bão hòa khô vì trạng thái này, các đặc tính về truyền nhiệt của hơi quá nhiệt vẫn còn khá giống với hơi bão hòa khô đồng thời vẫn đảm bảo được tính chất “ khô”, tức là trong hơi chỉ có pha khí, không có nước lỏng.

Hơi quá nhiệt là gì?

• Hơi quá nhiệt là trạng thái hơi có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ hơi bão hòa khi có cùng áp suất. Có thể hiểu đơn giản như sau: Khi ta gia nhiệt nước lỏng tới một nhiệt độ không đổi, ta được hơi bão hòa. Lúc này, hơi bão hòa vẫn có thể chứa pha lỏng, tức là nước dạng lỏng và được gọi là hơi bão hòa ẩm.

• Tiếp tục gia nhiệt lượng hơi trên đây đến khi trong hơi hoàn toàn không còn pha lỏng, ta thu được hơi bão hòa khô. Nhiệt độ hơi bão hòa khô và hơi bão hòa ẩm ở cùng ấp suất sẽ có giá trị như nhau.

•  Nếu tiếp tục gia nhiệt hơi bão hòa khô, nhiệt độ sẽ tiếp tục tăng và ta thu được hơi quá nhiệt. Về lý thuyết, giá trị nhiệt độ hơi quá nhiệt có thể cao tùy ý cho đến khi hơi nước chuyển trạng thái một lần nữa thành dạng plasma. Tuy nhiên, thực tế ta sẽ không gặp điều này. Các giá trị nhiệt độ phổ biến của hơi quá nhiệt thông thường là 380~540^oC.

Ứng dụng hơi bão hòa và hơi quá nhiệt trong công nghiệp sản xuất

• Hơi nước có rất nhiều ứng dụng thực tế phù hợp cho các ngành công nghiệp. Hơn nữa, việc lắp đặt, vận hành cũng nhưng bảo trì, bão dưỡng các hệ thống sinh hơi ngày nay khá đơn giản. Do đó, việc sử dụng lò hơi ngày càng phổ biến.

Một số lợi ích rõ ràng nhất từ hơi bão hòa và hơi quá nhiệt trong công nghiệp, đo là:

• Hơi bão hòa được sử dụng để phục vụ rất nhiều cho việc chế biến, đóng gói ở các nhà máy sản xuất bánh kẹo, nhà máy sản xuất đồ ăn đóng gói, nhà máy sản xuất thịt, sữa, rượu bia, nhà máy sản xuất thức ăn cho gia súc,…

• Hơi bão hòa và hơi quá nhiệt được ứng dụng khá nhiều trong việc thanh trùng, lọc khuẩn tại các nhà máy ngành hàng mắm, tương, dầu thực vật,.. Vì đảm bảo vệ sinh, an toàn sức khỏe cho người sử dụng.

• Hơi bão hòa và hơi quá nhiệt cũng được ứng dụng trực tiếp cho y tế, vệ sinh công nghiệp và cả cho các việc hấp, ủi, khử trùng các công ty may mặc, làm thiết bị chip điện tử,... nhờ vào tính năng khử khuẩn tuyệt vời, an toàn.

• Trong việc vận hành các phương tiện giao thông như tàu hỏa, tàu thủy,... hơi quá nhiệt cũng được sử dụng để vận hàng động cơ.

• Hơi nước quá nhiệt được ứng dụng trong truyền động turbine: Hiệu suất tua bin phụ thuộc nhiều vào thông số hơi đầu vào ( gồm nhiệt độ và áp suất). Thông thường, các turbine càng lớn thì các thông số áp suất và nhiệt độ càng cao.