Tabla de vapor saturado — temperatura y presión

Descripción general

El vapor saturado existe en el punto de ebullición correspondiente a su presión. La tabla de vapor saturado proporciona propiedades termodinámicas — temperatura, presión, volumen específico, entalpía y entropía — para el agua en la frontera entre las fases líquida y vapor. Estos valores son esenciales para el dimensionamiento de intercambiadores de calor, diseño de sistemas de vapor, cálculos de vapor flash y gestión de condensado.

Calculadora en línea de tabla de vapor saturado. Calculadora en línea para computar las propiedades termodinámicas del vapor saturado.

Fórmulas clave

Calidad del vapor

$x = \dfrac{m_v}{m_{total}}$

Fracción másica de vapor en una mezcla bifásica. La calidad es 0 para líquido saturado y 1 para vapor saturado.

Entalpía del vapor húmedo

$h = h_f + x \cdot h_{fg}$

Donde $h_f$ es la entalpía del líquido saturado y $h_{fg}$ es el calor latente de vaporización.

Vapor flash a partir de condensado

$m_{flash} = m_{liquid} \cdot \dfrac{h_{f1} - h_{f2}}{h_{fg2}}$

Estima el vapor generado cuando el condensado a alta presión se descarga a una presión más baja. El subíndice 1 denota la condición original; el subíndice 2 denota la presión de flash.

Carga de condensado por transferencia de calor

$\dot{m}_c = \dfrac{Q}{h_{fg}}$

Tasa de condensado producido cuando se aplica una carga de vapor $Q$ (kW) a una presión de saturación dada.

Variables

Propiedades del vapor saturado por temperatura

Propiedades del vapor saturado por presión

Calculadora de vapor flash

Intervalo de la aproximación: use el resultado de presión de Magnus solo entre 0 y 60 °C. Por encima, consulte la tabla de vapor saturado o las propiedades IAPWS.

Use esta calculadora para estimar el vapor flash generado cuando el condensado a una mayor presión se libera a una menor presión.

Notas de Ingeniería

• Punto crítico: A 374.15 °C y 220.9 bar, la distinción entre líquido y vapor desaparece. El calor latente $h_{fg}$ cae a cero, y los volúmenes específicos del líquido y el vapor se igualan.
• Vapor a baja presión: Por debajo de aproximadamente 0.1 bar (aproximadamente 46 °C), la densidad del vapor es muy baja y el volumen específico se vuelve extremadamente grande. Esto hace que el vapor al vacío de baja presión sea difícil de transportar de manera eficiente.
• Recuperación de vapor flash: El condensado descargado de un sistema a 10 bar a presión atmosférica produce aproximadamente 15 % de vapor flash por masa. Los vasos de flash se dimensionan comúnmente para recuperar este vapor para cargas de calefacción de baja presión.
• Sobrecalentamiento vs. saturación: Estas tablas cubren solo condiciones saturadas. Se necesitan tablas de vapor sobrecalentado o la formulación IAPWS-IF97 cuando el vapor se ha calentado por encima de su temperatura de saturación.
• Medición de la calidad del vapor: En la práctica, la calidad del vapor $x$ se mide con un calorímetro de estrangulamiento o un calorímetro separador. La calidad típica del vapor de la caldera en la salida del tambor es 0.95–0.99.
• Corrosión del condensado: El condensado saturado contiene CO₂ disuelto que forma ácido carbónico. Mantenga el pH del condensado por encima de 7 e instale purgadores de aire en las líneas principales de vapor para minimizar el picado por oxígeno.

Referencias

• Fuente Original — Engineering ToolBox: Vapor Saturado
• Spirax Sarco — Tablas de Vapor
• Asociación Internacional para las Propiedades del Agua y el Vapor (IAPWS), Formulación Industrial 1997 (IF97)