অতি-উত্তপ্ত বাষ্প এবং সম্পৃক্ত বাষ্পের মধ্যে পার্থক্য

বাষ্প হলো সেই তাপের উৎস যা প্রতিটি লন্ড্রি প্ল্যান্টের প্রয়োজন হয়। তাহলে, অতি-উত্তপ্ত বাষ্প এবং সম্পৃক্ত বাষ্পের মধ্যে পার্থক্য কী? এই পার্থক্যগুলো তাদের তাপগতিবিদ্যার অবস্থার মধ্যে নিহিত।

সম্পৃক্ত বাষ্প

সম্পৃক্ত বাষ্প বলতে এমন একটি অবস্থাকে বোঝায় যেখানে একটি নির্দিষ্ট চাপে তরল এবং গ্যাস উভয়ই সাম্যাবস্থায় সহাবস্থান করে। এই অবস্থায়, তরল বাষ্পীভূত হতে থাকে এবং গ্যাস ঘনীভূত হতে থাকে যতক্ষণ না উভয়ই একটি গতিশীল সাম্যাবস্থায় পৌঁছায়। সেই সময়ে, তাপমাত্রা এবং চাপ...বাষ্পস্থির থাকে। এদেরকে সম্পৃক্ত তাপমাত্রা এবং সম্পৃক্ত চাপ বলা হয়। সাম্যাবস্থার শুরুতে, বাষ্পটি আর্দ্র সম্পৃক্ত বাষ্প থাকে। যদি তাপ দেওয়া অব্যাহত রাখা হয়, তবে সম্পৃক্ত বাষ্পের সমস্ত জল বাষ্পীভূত হয়ে যাওয়ার পর বাষ্পটি শুষ্ক সম্পৃক্ত বাষ্পে পরিণত হবে। আর্দ্র সম্পৃক্ত অবস্থা থেকে শুষ্ক সম্পৃক্ত অবস্থায় যাওয়ার সময় বাষ্পের তাপমাত্রা একই থাকে। আর্দ্র সম্পৃক্ত অবস্থা থেকে শুষ্ক সম্পৃক্ত অবস্থায় যাওয়ার প্রক্রিয়ায় বাষ্পের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় না। স্থির চাপে, যদি শুষ্ক সম্পৃক্ত বাষ্পকে আরও উত্তপ্ত করা হয়, তবে এর তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং এটি অতি-উত্তপ্ত বাষ্পে পরিণত হয়। অতি-উত্তপ্ত বাষ্পে কোনো তরল কণা বা তরল কুয়াশা থাকে না এবং এটি একটি প্রকৃত গ্যাস।

❑ উদাহরণ

সহজভাবে বলতে গেলে:

● একটি নির্দিষ্ট চাপে, পানিকে ফুটিয়ে বাষ্পীভূত হতে শুরু করে এবং ধীরে ধীরে স্টিমে পরিণত হয়। এই সময়ে, স্টিমের তাপমাত্রা সম্পৃক্ত তাপমাত্রার সমান হয়। এই তাপমাত্রা চাপের সাথে সম্পর্কিত। চাপ যত বেশি হয়, সম্পৃক্ত তাপমাত্রাও তত বেশি হয়। বিপরীতভাবে, চাপ যত কম হয়, সম্পৃক্ত তাপমাত্রাও তত কম হয়। যখন চাপ ০.১০ MPa হয়, তখন সম্পৃক্ত তাপমাত্রা হয় ৯৯.০৯°C। যখন চাপ ৪.০৫ MPa হয়, তখন সম্পৃক্ত তাপমাত্রা হয় ২৪৯.১৮°C। যখন চাপ ১০.১৩ MPa হয়, তখন এর সম্পৃক্ত তাপমাত্রা হয় ৩০৯.৫৩°C।

অতি উত্তপ্ত বাষ্প

সম্পৃক্ত বাষ্পকে আরও উত্তপ্ত করার পর এর তাপমাত্রা বাড়তে থাকে এবং এই চাপে সম্পৃক্ত তাপমাত্রাকে অতিক্রম করে। সম্পৃক্ত তাপমাত্রাকে অতিক্রমকারী এই বাষ্পকে অতি-উত্তপ্ত বাষ্প বলা হয়। এই অবস্থায়, বাষ্পের তাপমাত্রা এবং চাপ আর স্থির থাকে না। তাপ বাড়ার সাথে সাথে এগুলোও বৃদ্ধি পায়। অতি-উত্তপ্ত বাষ্পের তাপীয় শক্তি এবং তাপ ধারণ ক্ষমতা বেশি থাকে।

❑ অসুবিধা

তবে, বাস্তবে ব্যবহারের ক্ষেত্রে, উত্তাপের জন্য অতি-উত্তপ্ত বাষ্প ব্যবহার করা তুলনামূলকভাবে অদক্ষ। এর কারণ হলো, বাষ্পীভবনের এনথালপি নির্গত করার জন্য অতি-উত্তপ্ত বাষ্পকে সম্পৃক্ত তাপমাত্রায় শীতল করতে হয়। অতি-উত্তপ্ত বাষ্পকে সম্পৃক্ত তাপমাত্রায় শীতল করার ফলে যে তাপ নির্গত হয়, তা বাষ্পীভবনের এনথালপির তুলনায় খুবই নগণ্য।

● বাষ্পের সুপারহিট খুব কম হলে, তাপের এই ক্ষুদ্র অংশ তুলনামূলকভাবে সহজে নির্গত হয়। কিন্তু, সুপারহিট খুব বেশি হলে শীতল হতে অনেক বেশি সময় লাগে। এই সময়কালে কেবল খুব অল্প পরিমাণ তাপ নির্গত হতে পারে।

প্রকৃত তাপ বিনিময় যন্ত্রপাতিতে, অতি-উত্তপ্ত বাষ্পের ব্যবহারের ফলে যন্ত্রের ভিতরে একটি শুষ্ক প্রাচীর তৈরি হয়। এই অংশে দ্রুত স্কেল জমে, যার ফলে পাইপের দেয়াল অতিরিক্ত উত্তপ্ত হয়ে ওঠে এবং পাইপটি বিকল হয়ে যায়। তাই, যদিও একই চাপে অতি-উত্তপ্ত বাষ্পের তাপমাত্রা সম্পৃক্ত বাষ্পের চেয়ে বেশি, এর তাপ উৎপাদন ক্ষমতা সম্পৃক্ত বাষ্পের চেয়ে কম।

উপসংহার

প্রকৃত উৎপাদনে, লন্ড্রি প্ল্যান্টগুলো যদি পাওয়ার প্ল্যান্ট থেকে উৎপাদিত উচ্চ-তাপমাত্রা ও উচ্চ-চাপের সুপারহিটেড স্টিম ব্যবহার করতে চায়, তবে ব্যবহারের আগে সেই স্টিমকে অবশ্যই একটি ডিসুপারহিটিং ও চাপ-হ্রাসকারী স্টেশন সিস্টেমের মধ্যে দিয়ে যেতে হয়, যা সুপারহিটেড স্টিমকে স্যাচুরেটেড স্টিমে রূপান্তরিত করে। সুপারহিটেড স্টিম কেবল তখনই তার সবচেয়ে দরকারি ল্যাটেন্ট হিট নির্গত করতে পারে, যখন তাকে ঠান্ডা করে স্যাচুরেটেড অবস্থায় আনা হয়।