अतितापित भाप और संतृप्त भाप के बीच अंतर

भाप वह ऊष्मा स्रोत है जिसकी आवश्यकता हर कपड़े धोने के संयंत्र को होती है। तो फिर, अतितापित भाप और संतृप्त भाप में क्या अंतर हैं? ये अंतर उनकी ऊष्मागतिक अवस्था में निहित हैं।

संतृप्त भाप

संतृप्त भाप का अर्थ है एक ऐसी अवस्था जहाँ द्रव और गैस दोनों एक निश्चित दाब पर संतुलन में सह-अस्तित्व में होते हैं। इस अवस्था में, द्रव का वाष्पीकरण होता रहेगा जबकि गैस का संघनन होता रहेगा जब तक कि दोनों गतिशील संतुलन तक नहीं पहुँच जाते। उस समय, तापमान और दाब में परिवर्तन होता है।भापये स्थिर होते हैं। इन्हें संतृप्त तापमान और संतृप्त दाब कहा जाता है। संतुलन की शुरुआत में, भाप नम संतृप्त भाप होती है। यदि इसे गर्म करना जारी रखा जाए, तो संतृप्त पानी में मौजूद सारा पानी वाष्पीकृत हो जाने के बाद भाप शुष्क संतृप्त भाप बन जाएगी। नम संतृप्त से शुष्क संतृप्त भाप तक भाप का तापमान समान रहता है। नम संतृप्त से शुष्क संतृप्त होने की प्रक्रिया के दौरान भाप का तापमान नहीं बढ़ता है। स्थिर दाब पर, यदि शुष्क संतृप्त भाप को और गर्म किया जाता है, तो उसका तापमान बढ़ जाता है और वह अतितापित भाप बन जाती है। अतितापित भाप में कोई द्रव बूंदें या द्रव धुंध नहीं होती है और यह एक वास्तविक गैस होती है।

❑ उदाहरण

इसे सरल शब्दों में कहें तो:

● एक निश्चित दाब पर, जल वाष्पीकृत होने लगता है और उबलने के बाद धीरे-धीरे भाप में बदल जाता है। इस समय, भाप का तापमान संतृप्ति तापमान के बराबर होता है। यह तापमान दाब से संबंधित होता है। दाब जितना अधिक होगा, संतृप्ति तापमान उतना ही अधिक होगा। इसके विपरीत, दाब जितना कम होगा, संतृप्ति तापमान उतना ही कम होगा। 0.10 MPa के दाब पर संतृप्ति तापमान 99.09°C होता है। 4.05 MPa के दाब पर संतृप्ति तापमान 249.18°C होता है। 10.13 MPa के दाब पर संतृप्ति तापमान 309.53°C होता है।

अतितापित भाप

संतृप्त भाप को और अधिक गर्म करने पर तापमान बढ़ता रहेगा और इस दाब पर संतृप्ति तापमान से अधिक हो जाएगा। संतृप्ति तापमान से अधिक तापमान वाली इस भाप को अतितापित भाप कहते हैं। इस स्थिति में भाप का तापमान और दाब स्थिर नहीं रहते। ऊष्मा बढ़ने पर ये दोनों भी बढ़ते हैं। अतितापित भाप की तापीय ऊर्जा और ऊष्मा धारिता अधिक होती है।

❑ खामी

हालांकि, वास्तविक उपयोग में, अत्यधिक गर्म भाप का उपयोग करके ऊष्मा उत्पन्न करना अपेक्षाकृत कम कुशल होता है। इसका कारण यह है कि वाष्पीकरण की एन्थैल्पी मुक्त करने के लिए अत्यधिक गर्म भाप को संतृप्ति तापमान तक ठंडा करना आवश्यक होता है। संतृप्ति तापमान तक अत्यधिक गर्म भाप को ठंडा करने से मुक्त होने वाली ऊष्मा, वाष्पीकरण की एन्थैल्पी की तुलना में बहुत कम होती है।

● यदि भाप की अतिऊष्मा बहुत कम हो, तो ऊष्मा का यह छोटा सा भाग अपेक्षाकृत आसानी से मुक्त हो जाता है। हालांकि, जब अतिऊष्मा बहुत अधिक होती है, तो शीतलन का समय काफी लंबा हो जाता है। इस अवधि के दौरान, ऊष्मा की बहुत ही कम मात्रा ही मुक्त हो पाती है।

वास्तविक ऊष्मा विनिमय उपकरणों में, अतितापित भाप के उपयोग से उपकरण के भीतर एक शुष्क दीवार बन जाती है। इस क्षेत्र में जल्दी ही परत जम जाती है, जिससे पाइप की दीवार अत्यधिक गर्म हो जाती है और अंततः पाइप खराब हो जाता है। इसलिए, यद्यपि समान दाब पर अतितापित भाप का तापमान संतृप्त भाप से अधिक होता है, फिर भी इसकी ताप क्षमता संतृप्त भाप से कम होती है।

निष्कर्ष

वास्तविक उत्पादन में, यदि कपड़े धोने के संयंत्र बिजली संयंत्र द्वारा उत्पादित उच्च तापमान और उच्च दबाव वाली अतितापित भाप का उपयोग करना चाहते हैं, तो उपयोग से पहले भाप को एक अध: तापन और दबाव कम करने वाली प्रणाली से गुजारना पड़ता है ताकि अतितापित भाप को संतृप्त भाप में परिवर्तित किया जा सके। अतितापित भाप अपनी सबसे उपयोगी गुप्त ऊष्मा तभी मुक्त कर सकती है जब उसे संतृप्त अवस्था तक ठंडा किया जाए।