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Wie Sie eine Dampftabelle lesen.

Inhalt:

    So wie eine Karte (oder ein GPS-Navigationssystem) erforderlich ist, wenn Sie in ein neues Gebiet fahren, oder ein Flugplan für den Flug mit dem Flugzeug unverzichtbar ist, sind Dampftabellen für Dampfbenutzer in der Industrie unverzichtbar. In diesem Artikel stellen wir Ihnen Dampftabellen vor, die auf die verschiedenen Arten der Dampftabellen hinweisen und einen Überblick über die darin enthaltenen Elemente geben.


    Sattdampftabelle

    Eine Sattdampftabelle ist ein unverzichtbares Werkzeug für jeden Ingenieur, der mit Dampf arbeitet. Sie wird verwendet, um die Sattdampftemperatur aus dem Dampfdruck zu bestimmen, oder umgekehrt: den Druck aus der Sattdampftemperatur. Zusätzlich zu Druck und Temperatur enthalten diese Tabellen auch andere verwandte Werte wie die spezifische Enthalpie (h) und das spezifische Volumen (v).

    Die in einer Sattdampftabelle gefundenen Daten beziehen sich immer auf Dampf an einem bestimmten Sättigungspunkt, der auch als Siedepunkt bezeichnet wird. Dies ist der Punkt, an dem Wasser (Flüssigkeit) und Dampf (Gas) bei derselben Temperatur und demselben Druck gleichzeitig existieren können. Da Wasser an seinem Sättigungspunkt entweder flüssig oder gasförmig sein kann, sind zwei Angaben erforderlich: Daten für gesättigtes Wasser (Flüssigkeit), welches typischerweise mit einem „f“ gekennzeichnet ist, und Daten für gesättigten Dampf (Gas), welches mit einem „g“ gekennzeichnet ist.


    Beispiel einer Sattdampftabelle

    Legende:

    • P = Dampf- und Wasserdruck
    • T = Sättigungspunkt von Dampf / Wasser (Siedepunkt)
    • vf = Spezifisches Volumen von Wasser (Flüssigkeit).
    • vg = Spezifisches Volumen an Sattdampf (Gas).
    • hf = Spezifische Enthalpie von Wasser (Energie, die benötigt wird, um Wasser von 0 ° C auf den Siedepunkt zu erwärmen)
    • hfg = Latente Verdampfungswärme (Energie, die benötigt wird, um gesättigtes Wasser in trockenen Sattdampf umzuwandeln)
    • hg = Spezifische Enthalpie von Sattdampf (Gesamtenergie zur Erzeugung von Dampf aus Wasser bei 0 ° C).
    * Quelle: 1999 JSME Dampftabellen

    Heizprozesse unter Verwendung von Dampf verwenden im Allgemeinen die latente Verdampfungswärme (H fg f), um das Produkt zu erwärmen. Wie aus der Tabelle hervorgeht, ist diese latente Verdampfungswärme bei niedrigeren Drücken am größten. Wenn der Sattdampfdruck ansteigt, nimmt die latente Verdampfungswärme allmählich ab, bis sie bei überkritischem Druck, d. H. 220,6 bar, 0 erreicht.


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    Zwei Formate: Druckbasiert und temperaturbasiert

    Da Sattdampfdruck und Sattdampftemperatur in direktem Zusammenhang zueinander stehen, sind Sattdampftabellen im Allgemeinen in zwei verschiedenen Formaten erhältlich: basierend auf Druck und basierend auf Temperatur. Beide Typen enthalten dieselben Daten, die einfach unterschiedlich sortiert sind.

    Druckbasierte Sattdampftabelle

    Druck Temperatur Spezifisches Volumen Spezifische Enthalpie
    kPaG °C m3/kg kJ/kg
    P T Vf Vg Hf Hfg Hg
    0 99,97 0,0010434 1,673 419,0 2257 2676
    20 105,10 0,0010475 1,414 440,6 2243 2684
    50 111,61 0,0010529 1,150 468,2 2225 2694
    100 120,42 0,0010607 0,8803 505,6 2201 2707

    Temperaturbasierte Sattdampftabelle

    Temperatur Druck Spezifisches Volumen Spezifische Enthalpie
    °C kPaG m3/kg kJ/kg
    T P Vf Vg Hf Hfg Hg
    100 0,093 0,0010435 1,672 419,1 2256 2676
    110 42,051 0,0010516 1,209 461,4 2230 2691
    120 97,340 0,0010603 0,8913 503,8 2202 2706
    130 168,93 0,0010697 0,6681 546,4 2174 2720
    140 260,18 0,0010798 0,5085 589,2 2144 2733
    150 374,78 0,0010905 0,39250 632,3 2114 2746

    Unterschiedliche Einheiten: Manometerdruck und Absolutdruck

    Gesättigte Dampftabellen können auch zwei verschiedene Druckarten verwenden: Absolutdruck und Manometerdruck.

    • Der absolute Druck wird auf ein perfektes Vakuum bezogen = 0
    • Der Manometerdruck wird auf den atmosphärischen Druck (1,013 bar) bezogen = 0

    Sattdampftabelle unter Verwendung des Absolutdrucks

    Druck
    (Abs.)    		 Temperatur Spezifisches Volumen Spezifische Enthalpie
    kPa °C m3/kg kJ/kg
    P T Vf Vg Hf Hfg Hg
    0 -- -- -- -- -- --
    20 60,06 0,0010103 7,648 251,4 2358 2609
    50 81,32 0,0010299 3,240 340,5 2305 2645
    100 99,61 0,0010432 1,694 417,4 2258 2675

    Sattdampftabelle unter Verwendung des Manometerdrucks

    Druck Temperatur Spezifisches Volumen Spezifische Enthalpie
    kPaG °C m3/kg kJ/kg
    P T Vf Vg Hf Hfg Hg
    0 99,97 0,0010434 1,673 419,0 2257 2676
    20 105,10 0,0010475 1,414 440,6 2243 2684
    50 111,61 0,0010529 1,150 468,2 2225 2694
    100 120,42 0,0010607 0,8803 505,6 2201 2707

    Der Manometerdruck wurde geschaffen, weil es oft einfacher ist, den gemessenen Druck gegen den Druck zu beziehen, den man einfach messen bzw. spüren kann.

    Dampftabellen basierend auf dem Manometerdruck geben den atmosphärischen Druck als 0 an, während Dampftabellen basierend auf dem absoluten Druck ihn als 1,013 bar (101,3 kPa) anzeigen. Um den Manometerdruck vom absoluten Druck zu unterscheiden, wird ein „g“ am Ende der Druckeinheit hinzugefügt, beispielsweise „Barg“ oder „Psig“. Manchmal wird es auch „bar ü“ genannt.

    Umwandlung von Manometerwerten zu Absolutwerten

    Für SI-Einheiten

    Dampfdruck [kPa abs] = Dampfdruck [kPaG] + 101,3 kPa


    Wichtiger Hinweis: Probleme können leicht auftreten, wenn der absolute Druck mit dem Manometerdruck verwechselt wird (oder umgekehrt). Daher ist es immer äußerst wichtig, die in der Tabelle verwendeten Druckeinheiten genau zu beachten.

    Übersichtstabelle

    Manometerdruck:

    • Null bezogen auf Atmosphärendruck *
    • Nulldruck = Atmosphärendruck

    Absolutdruck:

    • Null bezogen auf Absolutdruck
    • Nulldruck = Perfektes Vakuum
    * Der Atmosphärischer Druck liegt bei 1,013 bar (101,3 kPa)

    Tabellen für überhitztem Dampf

    Werte in Bezug auf überhitzten Dampf können nicht über eine normale Sattdampftabelle abgelesen werden, sondern erfordern die Verwendung einer speziellen Tabelle für überhitzten Dampf. Dies liegt daran, dass die Temperatur von überhitztem Dampf im Gegensatz zu gesättigtem Dampf bei gleichem Druck erheblich variieren kann.

    Tatsächlich ist die Anzahl der möglichen Temperatur-Druck-Kombinationen so groß, dass es praktisch unmöglich wäre, sie alle in einer einzigen Tabelle zusammenzufassen. Infolgedessen verwenden eine große Anzahl von Heißdampftabellen repräsentative Druck-Temperatur-Werte, um eine Übersichtstabelle zu bilden.


    Beispiel für eine Tabelle für überhitztem Dampf

    Die oben stehende Tabelle für überhitzten Dampf enthält Daten über das spezifische Volumen (V g), die spezifische Enthalpie (H g) und die spezifische Wärme (S g) bei typische Druck- und Temperaturwerte.
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