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Dampf ist ein Aggregatzustand von Wasser. Oft wird der Name Dampf gegeben a Nebel Wassermenge: klein sichtbar Tröpfchen Wasser oben zum Beispiel a pfeifender Wasserkocher. echter Dampf (Wasserdampf) ist unsichtbar.

Dampfarten

Es gibt drei Arten von Dampf: Nass-, Satt- und überhitzter Dampf.

Nassdampf

Nassdampf ist Dampf, in dem kleine Wasserpartikel schwimmen. Aufgrund dieser Wasserpartikel ist es Dichte erhöht. Wird Nassdampf erhitzt, verdampfen diese Wasserpartikel zunächst. Bei ausreichender Erwärmung ist der Dampf dann bis zur Trockenheit gesättigt.

Gesättigter Dampf

Sattdampf ist Dampf, der beim Absenken der Temperatur kondensiert (siehe Taupunkt). Der Raum, in dem sich dieser Sattdampf befindet, enthält nur Wasserdampf und keine anderen Gase oder Dämpfe. Dieser Dampf ist ungeeignet zum Fahren Dampfturbine, ist aber gut zum fahren a Dampfmaschine oder zur Wärmeübertragung. Dann wird Sattdampf verwendet, der bei einem höheren Druck erzeugt wird.

Überhitzter Dampf

Um überhitzten Dampf zu erzeugen, muss dem Dampf zusätzliche Hitze hinzugefügt werden. Dies ist in einem Pfeifkessel nicht möglich, da dort nur das Wasser erhitzt wird. Der austretende Dampf bleibt am Taupunkt. In einem Dampfkessel dasselbe passiert, aber der erzeugte Dampf kann dann durch a Überhitzer geführt werden. Der Sattdampf erwärmt sich und wird dann überhitzter Dampf genannt. Wenn Wärme verloren geht, kühlt dieser Dampf ab, ohne dass winzige Wassertropfen entstehen, die die Rotoren beschädigen könnten.

Anwendungen

Produktion

Dampf kann auf unterschiedliche Weise erzeugt werden. Die bekannteste Form ist die Wassererwärmung mit Kohle, Gas, Strom und in einem Kernkraftwerk mit Kernspaltung. Kleine Anlagen werden oft mit Erdgas befeuert, sehr große Anlagen wie das Kraftwerk Hemweg bei Amsterdam werden mit Kohle befeuert. Manchmal gibt es Abgase, die verwendet werden können, zum Beispiel verbrennen die NUON-Kraftwerke in IJmuiden die Restgase aus Tata Steel die bei der Herstellung von Koks und Roheisen sowie der Veredelung von Roheisen zu Stahl freigesetzt werden.

Die Verbrennung von Hausmüll wird als umweltfreundliche Methode zur Dampferzeugung bezeichnet. Dampf wird zur Herstellung von Elektrizität durch eine Dampfturbine geführt, kann die Restwärme für Fernwärme.

Fahrt

Dampf wird für viele Zwecke verwendet. Im Dampfkolbenmaschinen und in Dampfturbine Dampf wird verwendet, um den Druck zu reduzieren und Wärme im mechanischen Energie stellen. Bei den allerersten Dampfkolbenmaschinen wurde der Kolben durch Kondensieren von Dampf im Zylinder in Bewegung gesetzt, wodurch Unterdruck entstand. Später liefen Kolbenmaschinen mit Überdruckdampf. In Dampfturbinen wird überhitzter Dampf entlang der Turbinenschaufeln geblasen.

Heizung

Dampf wird auch zum Heizen verwendet. Dazu wird ein Luft-Dampf-Gemisch mit 100 % relativer Feuchte verwendet, da es im Vergleich zu überhitztem Dampf einen viel höheren Wärmeübergangskoeffizienten aufweist und zudem die Kondensationswärme viel höher ist als die des spezifische Wärme von Dampf. Diese Methode des Wärmetransports wird zum Beispiel beim Kochen verwendet Gemüse, wenn das Gemüse mit nur wenig Wasser ins Feuer gelegt wird: Dampf kondensiert auf dem Produkt über der Flüssigkeit und überträgt die Wärme effizient.

Eine Methode des Wärmeaustauschs ist Verfolgung oder mittels a Wärmetauscher.

Wenn ein Liter Wasser zu Dampf erhitzt wird, vergrößert sich sein Volumen um das 1600-fache. Wenn also 1600 Liter Dampf zu Wasser kondensieren, findet eine 1600-fache Volumenreduzierung statt. Diese Methode wird häufig verwendet, um in der Prozessindustrie ein Vakuum zu erzeugen. Durch Dampf durch a Auswerfer Durch die große Druckdifferenz kann eine Flüssigkeit angesaugt werden.

Gefahren

Dampf ist unter normalen atmosphärischen Bedingungen heiß. Der menschliche Körper oder fast jeder andere lebende Organismus riskiert bei Berührung bleibende Verletzungen oder sogar den Tod. Beim Einatmen wird der Alveolen versengt, stark beeinträchtigende Lungenfunktion.

Dampfexplosion

Wenn Wasser mit einem heißen Gegenstand in Kontakt kommt, a Dampfexplosion stattfinden. So kommt es zu Dampfexplosionen, wenn Wasser in Berührung kommt Lava oder in Eisengießereien und andere Orte, an denen hohe Temperaturen verwendet werden. Eine Dampfexplosion ist tatsächlich eine sehr schnelle Umwandlung von Wasser in Dampf, wodurch das Volumen um das 1600-fache erhöht wird.

Umgekehrt kann dies auch passieren, wenn heißer Dampf mit kaltem Wasser in Kontakt kommt. An diesem Punkt tritt aufgrund einer plötzlichen Volumenabnahme eine Implosion des Dampfes auf. Dadurch entstehen Dampfschläge und können massive Schäden anrichten.

Überdruckexplosion

Ein Hochdruckdampfkessel enthält eine erhebliche Menge an Energie. Im Rotterdam 1911 ist ein Dampfschlepper mitten in der Gittergewebe explodiert. Dies verursachte Schäden an beiden Ufern. Dampfkessel müssen regelmäßig überprüft werden, um solche Vorfälle zu vermeiden.

Um Überdruck zu vermeiden, in der Industrie Berstscheiben und Sicherheitsventile benutzt. Sobald der Druck über den Auslegungsdruck steigt, wird der Druck abgebaut.

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