Перегріта пара

Перегрі́та па́ра (англ. superheated steam) — пара за температури вищої ніж температура насичення за наявного тиску[1].

Ізотерми реального газу (схематично)
Лінії:
Сині — ізотерми за температури нижчої від критичної. Зелені ділянки на них — метастабільні стани.
Червона — критична ізотерма.
Блакитні — надкритичні ізотерми.
Точки:
Точка F — точка кипіння.
Точка K — критична точка.
Точка G — точка роси.
Ділянки:
Ділянка, що лежить лівіше від точки F — нормальна рідина.
Пряма FG — рівновага рідкої і газоподібної фази.
Ділянка FA — перегріта рідина.
Ділянка F′A — розтягнена рідина (p<0)
Ділянка AC — аналітичне продовження ізотерми, фізично неможливий стан.
Ділянка CG — пересичена (переохолоджена) пара.
Ділянка, що лежить правіше від точки G — нормальний газ (перегріта пара).
Примітка: Площі фігур FAB і GCB однакові.

Водяну перегріту пару, що є робочим тілом парових двигунів, отримують у пароперегрівниках котлоагрегата. Різниця між температурою перегрівання і температурою насичення носить назву ступеня перегрівання. Властивості перегрітої пари із зростанням ступеня перегрівання наближаються до властивостей ідеального газу.

Кількість теплоти, що є необхідною для переведення 1 кг сухої насиченої пари у перегріту за постійного тиску, називається теплотою перегрівання.

Чим вищою є температура водяної перегрітої пари, тим вищим є термічний ККД паросилового устаткування. Вважається, що перегрівання пари на 10° дає підвищення ККД паросилової установки на 1%. Конструкційні матеріали — сталі, що зазвичай використовуються у котло- і турбобудуванні, — допускають перегрівання пари до температури 570 °C при тиску до 25 МПа, а окремі установки працюють при температурі перегрітої пари 650 °C і тиску 30 МПа.

Перегріта пара має наступні основні властивості і переваги:

• при однаковому тиску з насиченою парою має значно більшу температуру і теплоємність;
• має більший питомий об'єм в порівнянні з насиченою парою, тобто об'єм 1 кг перегрітої пари при тому ж тиску більший за об'єм 1 кг насиченої пари. Тому в парових машинах для отримання необхідної потужності перегрітої пари за масою потрібно менше, що дає економію у витраті води і палива;
• перегріта пара при охолодженні не конденсується; конденсація при охолодженні настає лише тоді, коли температура перегрітої пари стане нижчою за температуру насиченої пари при даному тиску.