Dampfbedingungen

Dampfbedingungen bezeichnen den thermodynamischen Zustand von Dampf in einem System. Zentral sind Druck und Temperatur, die zusammen den Phasenstatus festlegen. Dampf kann sich im Sättigungsbereich befinden, wenn Flüssigkeit und Dampf im Gleichgewicht stehen, oder er kann überhitzt sein, wenn die Temperatur über der Sättigungstemperatur bei dem gegebenen Druck liegt. Ein feuchter Dampf (wet steam) enthält sowohl Wasser als auch Dampf; der Anteil des Dampfes wird als Qualitätsgrad x bezeichnet.

Für Sättigungsbedingungen gilt: Der spezifische Dampf- und Flüssigkeitsanteil sowie Enthalpie hängen von der Sättigungstemperatur T_sat(p) ab. Die Enthalpie eines gemischten Dampf-Wasser-Systems lässt sich schreiben als h = h_f + x h_fg, und die Entropie als s = s_f + x s_fg. Bei überhitztem Dampf gelten andere Zustandsgrößen, die durch Tabellenwerte oder Gleichungen der Zustandsgleichung bestimmt werden. Zustandsgrößen wie Druck p, Temperatur T, Enthalpie h, Entropie s und spezifisches Volumen v sind maßgeblich, um den Energie- und Wärmefluss zu bewerten.

Dampftafeln und Mollierdiagramme (h-s-Diagramm) dienen der praktischen Bestimmung von Dampfparametern. Sie ermöglichen die Zuordnung zwischen p, T, h, s und x sowie die Abschätzung von Verdampfungsenthalpien und Dampfqualitäten.

In der Praxis beeinflussen Dampfbedingungen die Leistungsfähigkeit von Turbinen, die Wärmeübertragung in Kesseln und Heiznetzen sowie die Prozessführung. Messungen erfolgen durch Druck- und Temperaturfühler; der Feuchtegrad lässt sich über Kalorimetie oder aus Tafeln/Daten ableiten. Eine präzise Steuerung der Dampfbedingungen ist essenziell für Effizienz, Sicherheit und Energieeinsatz in Dampfsystemen.

Übliche Bereiche reichen von niedrigem bis zu hohem Druck, gemessen in MPa, mit Temperaturangaben in Grad Celsius und Enthalpien in kJ/kg.