การเกิดขึ้นของไอน้ำ (Raising Steam)

การเปลี่ยนสถานะของน้ำให้กลายเป็นไอน้ำ  อุณหภูมิของน้ำจะต้องเพิ่มขึ้นจนถึงจุดเดือดของน้ำ (อุณหภูมิไอน้ำอิ่มตัว = Saturation Temperature)  โดยใช้ความร้อนสัมผัส (Sensible Heat)  เมื่อเพิ่มความร้อนต่อไปอุณหภูมิจะคงที่  ในช่วงนี้คือความร้อนแฝง (Latent Heat)  น้ำจะเกิดการเปลี่ยนสถานะกลายเป็นไอน้ำ  การต้มน้ำที่ความดันบรรยากาศ  ความร้อนสัมผัส 419 กิโลจูล/กิโลกรัม  จะใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิจของน้ำจากจุดเยือกแข็ง (Freezing Point = 0 องศาเซลเซียส)  จนถึงจุดเดือนของน้ำ (100 องศาเซลเซียส)  ถ้าต้องการเปลี่ยนน้ำ1 กิโลกรัมให้เป็นไอน้ำต้องใช้ความร้อนประมาณ 2,258 กิโลจูล  ซึ่งมีความร้อนแฝงที่มีปริมาณมากเพียงพอสำหรับการใช้งานในแต่ละจุดของกระบวนการผลิตต่าง ๆ

ถ้าความดันเพิ่มขึ้นน้ำจะไม่เดือดที่ 100 องศาเซลเซียส  แต่จะเดือดที่อุณหภูมิที่สูงกว่านี้  ปริมาณความร้อนทั้งหมดของไอน้ำเพิ่มขึ้นเป็นสัดส่วนกับความดัน  ในขณะที่ปริมาณความร้อนแฝงจะลดลงเป็นสัดส่วนผกผันกับจำนวนของพลังงานที่ป้อนเข้าไป  เช่น  ความร้อนสัมผัส  ซึ่งเป็นความร้อนที่เกิดจากการควบแน่น (Condensate) สำหรับคุณสมบัติของจุดเดือดที่อุณหภูมิสูง  เมื่อความดันเพิ่มขึ้นก็ต้องสัมพันธ์กับกระบวนการผลิตด้วย  ตัวอย่างเช่น  วัสดุที่ใช้ในกระบวนการผลิตต้องทนต่อการเปลี่ยนแปลงทางเคมีได้ที่อุณหภูมิ 170 องศาเซลเซียส  ว่าต้องทนความดันได้อย่างน้อย 7 บาร์  ที่ความดันนี้ความร้อนแฝงในแต่ละกิโลกรัมของไอน้ำจะได้น้อยกว่า ค่าความสัมพันธ์ต่าง ๆ ของไอน้ำแต่ละความดันที่ได้จากการทดลอง  คือ ตารางไอน้ำ

Tagged with: , , , , , , , , , , , , , ,
Posted in ระบบหม้อไอน้ำ boiler