Tablas de vapor — propiedades del vapor saturado

Descripción general

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Las tablas de vapor proporcionan propiedades termodinámicas del agua y del vapor en condiciones de saturación y sobrecalentamiento. Los datos son esenciales para dimensionar sistemas de vapor, calcular la transferencia de calor, diseñar líneas de retorno de condensado y determinar las pérdidas de vapor flash. Se utilizan dos tabulaciones principales: basada en temperatura (buscar propiedades por temperatura de saturación) y basada en presión (buscar propiedades por presión del sistema).

Fórmulas Clave

Calidad del Vapor

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

Fracción de masa de vapor en una mezcla bifásica. Varía de 0 (líquido saturado) a 1 (vapor saturado).

Entalpía del Vapor Húmedo

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

Determina la entalpía específica de una mezcla de vapor húmedo a partir de la calidad y las propiedades saturadas.

Vapor Flash Generado a partir de Condensado

$m_{flash} = m_{liquid} \; \frac{h_{f1} - h_{f2}}{h_{fg2}}$

Predice cuánto vapor se produce cuando el condensado a alta presión se descarga a una presión más baja.

Carga de Condensado por Transferencia de Calor

$m_c = \frac{Q}{h_{fg}}$

Estima el caudal másico de condensado a partir de una carga térmica conocida y calor latente.

Volumen Específico del Vapor Húmedo

$v = v_f + x \; (v_g - v_f)$

Se utiliza para dimensionar tuberías en regiones bifásicas.

Variables

Tabla de Vapor Saturado — Temperatura

Tabla de Vapor Saturado — Presión

Curva de Saturación — Temperatura vs Presión

Calculadora de Vapor Flash

Use esta calculadora para estimar la masa de vapor flash producida cuando el condensado a una presión se descarga a una presión menor.

Convertidor de unidades

Tablas de fuente original restauradas

La fuente original corregida para esta ruta es la página de Calculadora de Tablas de Vapor Saturado en Línea. Esa página de fuente contiene campos de formulario de calculadora y referencias externas de calculadora, pero no una tabla de datos termodinámicos sustantiva en el HTML en caché. Los datos de presión y temperatura del vapor saturado utilizados en la experiencia de la calculadora se conservan en las tablas interactivas de arriba.

Notas de ingeniería

• La interpolación a menudo es necesaria. Los datos de las tablas de vapor están tabulados en intervalos discretos; use interpolación lineal entre filas adyacentes para condiciones intermedias.
• El calor latente disminuye con la presión. A presiones más altas, la diferencia entre la entalpía del líquido y del vapor se estrecha, lo que significa que hay menos energía por kilogramo disponible para calentar en un proceso de condensación.
• Las tablas de vapor sobrecalentado están separadas de las tablas saturadas. Una vez que el vapor está sobrecalentado, sus propiedades dependen tanto de la presión como de la temperatura de manera independiente.
• La recuperación de vapor flash es una oportunidad importante de ahorro de energía en sistemas de vapor. El condensado a alta presión descargado a presión atmosférica puede destilar aproximadamente el 10–15 % de su masa como vapor a baja presión.
• El dimensionado de tuberías para la distribución de vapor debe tener en cuenta el volumen específico, que aumenta drásticamente a presiones más bajas. Usar el volumen específico del vapor saturado ($v_g$) es conservador para el dimensionado de colectores.
• La calidad del vapor importa para la transferencia de calor. El vapor húmedo con calidad inferior a 0.95 puede causar golpe de ariete y reducir el rendimiento del intercambiador de calor. Apunte a una calidad ≥ 0.98 en el punto de uso.
• Todos los valores en estas tablas se basan en la formulación industrial IAPWS-IF97, que es el estándar internacionalmente aceptado para las propiedades del vapor industrial.

Referencias

• Fuente Original — Engineering ToolBox: Tablas de Vapor
• IAPWS-IF97: Formulación industrial para las propiedades termodinámicas del agua y el vapor