વરાળ એ ગરમીનો સ્ત્રોત છે જેની દરેક લોન્ડ્રી પ્લાન્ટને જરૂર હોય છે. તો પછી, સુપરહીટેડ વરાળ અને સંતૃપ્ત વરાળ વચ્ચે શું તફાવત છે? તફાવત તેમની થર્મોડાયનેમિક સ્થિતિમાં રહેલો છે.
સંતૃપ્ત વરાળ
સંતૃપ્ત વરાળ એટલે એવી સ્થિતિ જ્યાં પ્રવાહી અને વાયુ બંને ચોક્કસ દબાણે સંતુલનમાં સહઅસ્તિત્વ ધરાવે છે. આ સ્થિતિમાં, પ્રવાહી બાષ્પીભવન થતું રહેશે જ્યારે વાયુ ઘનીકરણ થતું રહેશે જ્યાં સુધી બંને ગતિશીલ સંતુલન સુધી ન પહોંચે. તે સમયે, તાપમાન અને દબાણવરાળનિશ્ચિત હોય છે. તેમને સંતૃપ્ત તાપમાન અને સંતૃપ્ત દબાણ કહેવામાં આવે છે. સંતુલનની શરૂઆતમાં, વરાળ ભીની સંતૃપ્ત વરાળ હોય છે. જો લોકો ગરમી ચાલુ રાખે છે, તો સંતૃપ્ત પાણીમાં રહેલા બધા પાણીનું બાષ્પીભવન થયા પછી વરાળ શુષ્ક સંતૃપ્ત વરાળ બની જશે. ભીના સંતૃપ્તથી શુષ્ક સંતૃપ્ત સુધીની વરાળનું તાપમાન સમાન રહે છે. ભીના સંતૃપ્તથી શુષ્ક સંતૃપ્ત સુધીની પ્રક્રિયા દરમિયાન વરાળનું તાપમાન વધતું નથી. નિશ્ચિત દબાણ પર, જો શુષ્ક સંતૃપ્ત વરાળને વધુ ગરમ કરવામાં આવે છે, તો તેનું તાપમાન વધે છે અને તે સુપરહીટેડ વરાળ બની જાય છે. સુપરહીટેડ વરાળમાં કોઈ પ્રવાહી ટીપાં અથવા પ્રવાહી ઝાકળ હોતી નથી અને તે ખરેખર ગેસ છે.
❑ ઉદાહરણ
સરળ પરિસ્થિતિમાં કહીએ તો:
● ચોક્કસ દબાણ પર, પાણી બાષ્પીભવન થવા લાગે છે અને ઉકળવા સુધી ગરમ કર્યા પછી ધીમે ધીમે વરાળમાં ફેરવાય છે. આ સમયે, વરાળનું તાપમાન સંતૃપ્તિ તાપમાન જેટલું હોય છે. આ તાપમાન દબાણ સાથે સંબંધિત છે. દબાણ જેટલું ઊંચું હશે, સંતૃપ્તિ તાપમાન એટલું ઊંચું હશે. તેનાથી વિપરીત, દબાણ જેટલું ઓછું હશે, સંતૃપ્તિ તાપમાન એટલું ઓછું હશે. જ્યારે દબાણ 0.10MPa હોય છે, ત્યારે સંતૃપ્તિ તાપમાન 99.09°C હોય છે. જ્યારે દબાણ 4.05 MPa હોય છે, ત્યારે સંતૃપ્તિ તાપમાન 249.18°C હોય છે. જ્યારે દબાણ 10.13 MPa હોય છે, ત્યારે તેનું સંતૃપ્તિ તાપમાન 309.53°C હોય છે.
સુપરહીટેડ વરાળ
સંતૃપ્ત વરાળને વધુ ગરમ કર્યા પછી, આ દબાણ પર તાપમાન વધતું રહેશે અને સંતૃપ્તિ તાપમાન કરતાં વધી જશે. આ વરાળ, જે સંતૃપ્તિ તાપમાન કરતાં વધી જાય છે, તેને સુપરહીટેડ વરાળ કહેવામાં આવે છે. આ સ્થિતિમાં, વરાળનું તાપમાન અને દબાણ હવે સ્થિર રહેતું નથી. જ્યારે ગરમી વધે છે, ત્યારે તે પણ વધે છે. સુપરહીટેડ વરાળમાં વધુ ઉષ્મા ઊર્જા અને ગરમી ક્ષમતા હોય છે.
❑ ખામી
જોકે, વાસ્તવિક ઉપયોગમાં, સુપરહીટેડ વરાળને ગરમ કરવા માટે વાપરવાનું પ્રમાણમાં બિનકાર્યક્ષમ છે. આનું કારણ એ છે કે બાષ્પીભવનની એન્થાલ્પી મુક્ત કરવા માટે સુપરહીટેડ વરાળને સંતૃપ્તિ તાપમાન સુધી ઠંડુ કરવું આવશ્યક છે. સુપરહીટેડ વરાળને ઠંડુ કરવાથી સંતૃપ્તિ તાપમાન સુધી મુક્ત થતી ગરમી બાષ્પીભવનની એન્થાલ્પીની તુલનામાં ખૂબ જ ઓછી છે.
● જો વરાળની સુપરહીટ ખૂબ જ ઓછી હોય, તો ગરમીનો આ નાનો ભાગ છોડવો પ્રમાણમાં સરળ હોય છે. જોકે, જ્યારે સુપરહીટ ખૂબ જ વધારે હોય છે, ત્યારે ઠંડકનો સમય ઘણો લાંબો હોય છે. આ સમયગાળા દરમિયાન, ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં ગરમી છોડી શકાય છે.
વાસ્તવિક ગરમી વિનિમય ઉપકરણોમાં, સુપરહીટેડ વરાળનો ઉપયોગ ગરમી વિનિમય ઉપકરણોની અંદર સૂકી દિવાલ બનાવશે. આ વિસ્તાર ઝડપથી સ્કેલ બનાવશે, જેના કારણે પાઇપ દિવાલ વધુ ગરમ થશે અને પાઇપ નિષ્ફળતા તરફ દોરી જશે. તેથી, સમાન દબાણ પર સુપરહીટેડ વરાળનું તાપમાન સંતૃપ્ત વરાળ કરતા વધારે હોવા છતાં, તેની ગરમી ક્ષમતા સંતૃપ્ત વરાળ કરતા ઓછી છે.
નિષ્કર્ષ
વાસ્તવિક ઉત્પાદનમાં, જો લોન્ડ્રી પ્લાન્ટ પાવર પ્લાન્ટ દ્વારા ઉત્પાદિત ઉચ્ચ-તાપમાન અને ઉચ્ચ-દબાણવાળા સુપરહીટેડ વરાળનો ઉપયોગ કરવા માંગતા હોય, તો વરાળને પહેલા ડિસુપરહીટિંગ અને દબાણ-ઘટાડનાર સ્ટેશન સિસ્ટમમાંથી પસાર થવું આવશ્યક છે જેથી સુપરહીટેડ વરાળનો ઉપયોગ કરી શકાય તે પહેલાં તેને સંતૃપ્ત વરાળમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય. સુપરહીટેડ વરાળ ફક્ત સંતૃપ્ત સ્થિતિમાં ઠંડુ થાય ત્યારે જ તેની સૌથી ઉપયોગી સુષુપ્ત ગરમી મુક્ત કરી શકે છે.
પોસ્ટ સમય: ઓગસ્ટ-૧૩-૨૦૨૫