El vapor sobrecalentado se crea por el
sobrecalentamiento del vapor saturado o húmedo para alcanzar un punto mayor al
de saturación. Esto quiere decir que es un vapor que contiene mayor temperatura
y menor densidad que el vapor saturado en una misma presión. El vapor
sobrecalentado es usado principalmente para el movimiento-impulso de
aplicaciones como lo son las turbinas, y normalmente no es usado para las
aplicaciones de transferencia de calor.
Ventajas de usar vapor sobrecalentado para impulsar
turbinas:
- Para
mantener la sequedad del vapor para equipos impulsados por vapor, para los
que su rendimiento se ve afectado por la presencia de condensado
- Para
mejorar la eficiencia térmica y capacidad laboral , ej. Para lograr
mayores cambios en el volumen especifico del estado sobrecalentado a
menores presiones, incluso a vacío.
Es ventajoso tanto como para suministro así como
para la descarga de vapor mientras que se encuentre en el estado de
sobrecalentamiento ya que el condensado no se generara dentro del equipo
impulsado por vapor durante una operación normal, minimizando así el riesgo a
daños ocasionados por la erosión o la erosión acido carbónica. Además, como la
eficiencia térmica teórica de la turbina es calculada del valor de la entalpía
a la entrada y a la salida de la turbina, incrementando el grado de sobrecalentamiento
así como la presión incrementa la entalpía a la entrada de la turbina, y es por
lo tanto efectiva al mejorar la eficiencia térmica.
Desventajas de usar el vapor sobrecalentado para
calentamiento:
Propiedad
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Desventaja
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Bajo
coeficiente de transferencia de calor
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Reduce
la productividad
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Se
requiere un superficie mayor para la transferencia de calor
|
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Temperatura
variable aun a una presión constante
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El
vapor sobrecalentado requiere mantener una velocidad elevada, de lo contrario
la temperatura disminuirá ya que se perderá el calor del sistema
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Calor
sensible utilizado para la transferencia de calor
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Las
caídas de temperatura pueden tener un impacto negativo en la calidad del
producto
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La
temperatura podría ser extremadamente elevada
|
Se
podrían requerir materiales mas fuertes para la construcción de equipos,
requiriendo un mayor costo inicial.
|
Por estas y otras razones, se prefiere al vapor
saturado por sobre el vapor sobrecalentado como medio de calentamiento en
intercambiadores de calor y otros equipos de transferencia de calor. Por otro
lado, desde el punto de vista de usarlo como fuente de calor para un
calentamiento directo como un gas de alta temperatura, tiene algunas ventajas
por sobre el aire caliente como que puede ser usado como fuente de
calentamiento bajo las condiciones de libre de oxígeno. De igual manera se
realizan investigaciones para el uso de vapor sobrecalentado en aplicaciones de
industrias procesadoras de alimentos tales como el cocimiento y el secado.
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