Dampf ist die Wärmequelle, die jede Wäscherei benötigt. Doch worin bestehen die Unterschiede zwischen überhitztem und gesättigtem Dampf? Die Unterschiede liegen in ihrem thermodynamischen Zustand.
Gesättigter Dampf
Gesättigter Dampf ist ein Zustand, in dem Flüssigkeit und Gas bei einem bestimmten Druck im Gleichgewicht vorliegen. In diesem Zustand verdampft die Flüssigkeit kontinuierlich, während das Gas kondensiert, bis sich ein dynamisches Gleichgewicht einstellt. Dann sind Temperatur und Druck des Dampfes gleich.DampfDie Größen sind festgelegt. Sie werden Sättigungstemperatur und Sättigungsdruck genannt. Zu Beginn des Gleichgewichts ist der Dampf nass gesättigt. Wird er weiter erhitzt, verdampft das gesamte Wasser und wird zu trocken gesättigtem Dampf. Die Temperatur des Dampfes bleibt beim Übergang von nass zu trocken gesättigt konstant. Die Temperatur des Dampfes steigt während dieses Prozesses nicht an. Bei konstantem Druck steigt die Temperatur des trocken gesättigten Dampfes weiter an und er wird zu überhitztem Dampf. Überhitzter Dampf enthält keine Flüssigkeitströpfchen oder -nebel und ist ein Gas.
❑ Beispiel
Um es vereinfacht auszudrücken:
● Bei einem bestimmten Druck beginnt Wasser zu verdampfen und wird nach dem Erhitzen bis zum Siedepunkt allmählich zu Wasserdampf. Die Dampftemperatur entspricht dann der Sättigungstemperatur. Diese Temperatur ist druckabhängig: Je höher der Druck, desto höher die Sättigungstemperatur. Umgekehrt gilt: Je niedriger der Druck, desto niedriger die Sättigungstemperatur. Bei einem Druck von 0,10 MPa beträgt die Sättigungstemperatur 99,09 °C. Bei einem Druck von 4,05 MPa beträgt sie 249,18 °C und bei einem Druck von 10,13 MPa 309,53 °C.
Überhitzter Dampf
Die Temperatur steigt weiter an und überschreitet bei diesem Druck die Sättigungstemperatur, nachdem der gesättigte Dampf weiter erhitzt wurde. Dieser Dampf, der die Sättigungstemperatur überschreitet, wird als überhitzter Dampf bezeichnet. In diesem Zustand sind Temperatur und Druck des Dampfes nicht mehr konstant. Sie steigen mit zunehmender Wärmezufuhr. Überhitzter Dampf besitzt eine höhere thermische Energie und Wärmekapazität.
❑ Nachteil
Die Nutzung von überhitztem Dampf zum Heizen ist in der Praxis jedoch relativ ineffizient. Das liegt daran, dass der überhitzte Dampf auf die Sättigungstemperatur abgekühlt werden muss, um die Verdampfungsenthalpie freizusetzen. Die bei der Abkühlung des überhitzten Dampfes auf die Sättigungstemperatur freigesetzte Wärme ist im Vergleich zur Verdampfungsenthalpie sehr gering.
● Bei geringer Überhitzung des Dampfes lässt sich dieser geringe Wärmeanteil relativ leicht abgeben. Bei hoher Überhitzung hingegen ist die Abkühlzeit deutlich länger. In diesem Zeitraum kann nur eine sehr geringe Wärmemenge abgeführt werden.
In realen Wärmetauschern führt die Verwendung von überhitztem Dampf zur Bildung einer Trockenwand im Inneren. An dieser Wand bildet sich schnell Kesselstein, was zu einer Überhitzung der Rohrwand und schließlich zum Rohrbruch führen kann. Obwohl die Temperatur von überhitztem Dampf bei gleichem Druck höher ist als die von gesättigtem Dampf, ist seine Heizleistung daher geringer.
Abschluss
In der eigentlichen Produktion muss der vom Kraftwerk erzeugte, hochtemperierte und unter hohem Druck stehende Heißdampf in den Wäschereien zunächst eine Entüberhitzungs- und Druckreduzierungsanlage durchlaufen, um ihn in Sattdampf umzuwandeln. Nur im gesättigten Zustand gibt Heißdampf seine nutzbare Verdampfungswärme ab.
Veröffentlichungsdatum: 13. August 2025