sättigungsdampf

Sättigungsdampf bezeichnet den Zustand von Wasser, der im thermodynamischen Gleichgewicht mit seiner flüssigen Phase bei einem bestimmten Druck herrscht. Dabei existieren Dampferzeugnis und Flüssigkeit gleichzeitig und stehen in Gleichgewicht zueinander. Die zugehörige Temperatur wird als Sättigungstemperatur bezeichnet und der dazugehörige Druck als Sättigungsdruck. Auf der Saturationskurve im Druck-Temperatur-Diagramm bildet diese Grenze die Trennung zwischen dem reinen Dampfbereich, dem reinen Flüssigkeitsbereich und dem zweiphasigen Bereich.

In einem zweiphasigen Dampf-Liquid-Gemisch hängt der Aufbau der spezifischen Enthalpie von der Sättigungslage ab. Die spezifische Enthalpie eines Saturated Steam lässt sich über h = h_f + x h_fg beschreiben, wobei h_f die Enthalpie des saturierten Flüssigkeits, h_fg die latente Verdampfungsenthalpie ist und x die Trocknungsgrad (Qualität) zwischen 0 und 1 angibt. Ein x = 1 entspricht reinem Sättigungsdampf, während x = 0 reinem Sättigungsflüssigkeitstemperaturzustand entspricht. Die Werte von h_f und h_fg (und damit auch h_g = h_f + h_fg) hängen vom Druck bzw. der Sättigungstemperatur ab.

Typische Bezugswerte bei 1 bar (Sättigungsdruck) liegen nahe T_sat = 100 °C. Dann beträgt h_f etwa 419 kJ/kg, h_fg rund 2257 kJ/kg, und h_g etwa 2676 kJ/kg. Diese Größen stammen aus Dampf-Tafeln oder Formeln wie dem IAPWS-IF97-Standard. Sättigungsdampf unterscheidet sich vom Superheated-Dampf (der bei der gleichen Drucklage eine höhere Temperatur hat) und vom feuchten Dampf, der einen Anteil flüssiger Phase enthält.

In der Praxis findet Sättigungsdampf Anwendung in Heizprozessen, Sterilisation, Dampfturbinen, Prozesswärmebereitstellung sowie in der Bewertung von Wärmeübergängen und Dampfmengen.