Vapor flash ocorre porque o ponto de saturação da água varia de acordo com a pressão. Por exemplo, o ponto de saturação da água é 100 °C (212 °F) à pressão atmosférica, mas é 184 °C (323 °F) à 10 barg (145 psig).

Então o que acontece quando o condensado mantido sob a pressão de 184 °C (363 °F) é liberado para a atmosfera? O condensado contém muita energia (entalpia) para se manter inteiramente líquido, e uma parte da sua porção evapora, levando à queda da temperatura do condensado remanescente até a temperatura de saturação (i.e., 100 °C ou 212 °F se descarregado para atmosfera). Este fenômeno é conhecido como evaporação flash.

Em outras palavras, quando o condensado quente é descarregado para um ambiente de menor pressão, sua entalpia (energia total) se mantém o mesmo, mas seu ponto de saturação cai (a temperatura na qual o condensado consegue existir em ambos os estados líquido e gasoso). Para compensar a quantidade de energia em excesso, parte das moléculas de água absorve a energia excedente em forma de calor latente e evapora para formar o vapor.

Nota:

Uma das primeiras coisas que vem à mente ao visualizar o vapor flash, é a nuvem de vapor que aparece na saída de um purgador sem subarrefecimento, aberta para a atmosfera. A nuvem de vapor é muitas vezes mal interpretada como vapor vivo, quando de fato, esta é simplesmente composta de condensado evaporado com finas gotículas de água em suspensão, gerada através da reevaporação do condensado quente sendo liberado para atmosfera.

Para uma explicação mais detalhada, favor ler o artigo: Será que o Meu Purgador Está Vazando Vapor Vivo?.

O % do vapor flash gerado (taxa de vapor flash) pode ser calculado a partir de:

onde:

• h_f1 = Entalpia Específica da Água Saturada na Entrada^*
• h_f2 = Entalpia Específica da Água Saturada na Saída
• h_fg2 = Calor Latente do Vapor Saturado na Saída

^* En trampas diseñadas a tener cierto grado de enfriamiento del condensado previo a la descarga, el calor sensible del condensado en la entrada de la trampa puede ser significativamente menor que cuando se estima por medio de los valores de la presión de saturación del vapor a la entrada.

* Em purgadores projetados para ter uma quantidade significante de subarrefecimento do condensado, o calor sensível do condensado na entrada do purgador pode ser significantemente menor do que quando utilizando valores de vapor saturado à pressão de entrada estimada.

Vapor é muito menos denso que água, o que significa dizer que um pequeno aumento na porcentagem do vapor flash gerado, pode parecer um grande aumento de volume do vapor gerado. A animação abaixo mostra a diferença proporcional do vapor em relação ao condensado para os exemplos 1 e 2 (veja acima), quando aplicado para uma tubulação de retorno do condensado.

Para compreender com maior detalhe, o volume específico do condensado a 100 °C (212 °F) é 0,00104 m³/kg (0,0167 ft³/lb), e o volume específico do vapor na atmosfera é 1,67 m³/kg (26,8 ft³/lb). Quando o condensado à alta temperatura e 10 barg (145 psig) é descarregado para pressão menor, tal como a atmosférica, 16,1% em massa do condensado se transforma em vapor. A razão volumétrica resultante pode ser contrastada conforme segue:

Calculando Relação de Flash para o Condensado (Métrico)

• Volume do Condensado: (1 - 16,1%) x 0,00104 m³/kg = 0,000873 m³/kg
• Volume do Vapor: 16,1% x 1,67 m³/kg = 0,269 m³/kg
• Relação de Flash para o Condensado: 0,269 m³/kg / 0,000873 m³/kg = 308:1

Calculando Relação de Flash para o Condensado (Imperial)

• Volume do Condensado: (1 - 16,1%) x 0,0167 ft³/lb = 0,0140 ft³/lb
• Volume do Vapor: 16,1% x 26,8 ft³/lb = 4,31 ft³/lb
• Relação de Flash para o Condensado: 4,31 ft³/lb / 0,0140 ft³/lb = 308:1

A nuvem de vapor formado por vapor flash é um subproduto natural da descarga do condensado. Já que o vapor flash é da mesma qualidade do vapor vivo, muitas vezes as instalações modernas tentam reutilizar quantidades significantes de vapor flash sempre que possível.

A reutilização do vapor flash gerado em um sistema de pressão mais alta, para utilizá-lo em um sistema de pressão mais baixa, pode permitir economia considerável da energia e ainda, melhorar o ambiente de trabalho fabril através da redução dos nuvens de vapores. Ao tentar implementar um sistema de gerenciamento do calor perdido, sistemas de recuperação do condensado e sistemas de recuperação do vapor flash são muitas vezes avaliadas em conjunto, como um par.