Ångkvalitet

Ångkvalitet, eller fuktrester i ånga (dryness fraction), är ett mått på hur stor andel av en ångblandning som är ånga jämfört med samtidigt närvarande vätska. Det beskriver andelen massa som är ren ånga i en tvåfasblandning av mättad ånga och vätska vid ett givet tryck. Värdet ligger mellan 0 och 1: x = 0 innebär allt vätska, medan x = 1 innebär torr mättad ånga. När x ligger mellan 0 och 1 finns både ånga och droppar av vätska i blandningen.

Betydelse och konsekvenser: Ångkvaliteten påverkar energiöverföring, värmeöverföringskoefficienter, och därmed systemets verkningsgrad. Högre ångkvalitet innebär större överförd latentvärme och mindre slöseri med fuktigt ånginnehåll som kan orsaka korrosion, erosion i turbiner och sämre värmeutnyttjande. I kraftverk och processindustrier används ångkvaliteten som en parameter för att säkerställa effektivitet, säkerhet och livslängd hos utrustning som turbiner, kondensatorer och ånggeneratorer.

Mätning och beräkning: Vid mättad ånga vid ett bestämt tryck gäller sambandet h = h_f + x h_fg, där h är ångans entalpi, h_f är mättad vätsk entalpi och h_fg är den latent entalpi. Lösningen x = (h − h_f) / h_fg ger ångkvaliteten om entalpivärdena kan bestämmas vid det aktuella trycket. Praktiskt används ofta mätning av temperatur och tryck tillsammans med steam-tabeller eller digitala sensorer och analys av condensat för att uppskatta x.

Relaterade termer: Torr mättad ånga avses då x = 1; våt ånga avses när x < 1. När ångan överstiger mättnadstemperaturen vid ett visst tryck och blir överhettad talas det om överhettad ånga, som inte längre är tvåfasblandning. Ångkvalitet är särskilt viktig i turbiner, pannor och processanläggningar där fuktinnehåll påverkar prestanda och livslängd.