Dampfanteile

Dampfanteil bezeichnet den Anteil des Dampfes an einem zweiphasigen Gemisch aus Dampf und Wasser, das sich bei einem bestimmten Druck und der dazugehörigen Temperatur im Bereich zwischen flüssigem Wasser und Sättigungsdampf befindet. Der Dampfanteil wird oft als Dampfqualität bezeichnet und ist eine dimensionslose Größe, die von 0 bis 1 reicht (0 bedeutet reines Wasser, 1 reiner Dampf).

In der Regel wird der Dampfanteil als Massenanteil x definiert: x = m_dampf / (m_dampf + m_wasser). In gesättigten Gemischen gilt die Enthalpie h = h_f + x h_fg, wobei h_f die Enthalpie des Flüssigwassers und h_fg die latente Verdampfungsenthalpie ist. Für überhitzen Dampf oder reine Dampfformen kann der Dampfanteil entsprechend größer oder gleich 1 erscheinen, während er in unsauber gesättigten Bereichen zwischen 0 und 1 variiert. Manche Quellen verwenden zusätzlich Volumenanteile, aber der übliche Bezug in der Thermodynamik ist der Massenanteil.

Anwendungen finden sich vor allem in Dampferzeugung, Kraftwerken, Turbinen und Prozessanlagen. Ein höherer Dampfanteil erhöht tendenziell die thermische Effizienz, während ein niedrigerer Dampfanteil zu Feucht-Dampf führt, der Turbinenleistung mindert, zu Erosion beitragen kann und die Wärmeübertragung beeinträchtigt. Deswegen wird der Dampfanteil in vielen Anlagen regelmäßig überwacht und oft durch Entfeuchter, Separatoren oder Regelungstechnik gesteuert.

Messmethoden umfassen direkte Feuchtigkeitsmessungen, Kalorimetrie oder Bestimmung aus bekannten Zustandsgrößen (Druck, Temperatur) mittels Zustandsgleichungen. Die Messung dient der Betriebsüberwachung und der Optimierung von Dampfleitsystemen.