Vapor de expansión Vapor de expansión

Ejemplo:
Si se reduce la presión de 20 a 10 bar, se genera una cantidad de vapor de expansión del 6.86 %.

Tabla de vapor de agua

Características físicas del agua y el vapor según IAPWS IF-97

     

Entalpía

Densidad

Presión
positiva

Presión
absoluta

Temperatura
de ebullición

Agua

Vapor
saturado

Evaporación

Agua

Vapor
saturado

p
[barg]

p
[bara]

t
[°C]

h'
[kJ/kg]

h''
[kJ/kg]

r
[kJ/kg]

ρ'
[kg/m³]

ρ''
[kg/m³]

– 0.9

0.1

45.8

191.8

2,583.9

2,392.1

989.8

0.0682

– 0.8

0.2

60.1

251.4

2,608.9

2,357.5

983.1

0.1308

– 0.7

0.3

69.1

289.2

2,624.6

2,335.3

978.3

0.1913

– 0.6

0.4

75.9

317.6

2,636.1

2,318.5

974.3

0.2504

– 0.5

0.5

81.3

340.5

2,645.2

2,304.7

971.0

0.3086

– 0.4

0.6

85.9

359.8

2,652.9

2,293.0

968.0

0.3661

– 0.3

0.7

89.9

376.7

2,659.4

2,282.7

965.4

0.4229

– 0.2

0.8

93.5

391.6

2,665.2

2,273.5

962.9

0.4791

– 0.1

0.9

96.7

405.1

2,670.3

2,265.2

960.7

0.5349

0.0

1.0

99.6

417.4

2,674.9

2,257.5

958.6

0.5903

0.1

1.1

102.3

428.8

2,679.2

2,250.4

956.7

0.6453

0.2

1.2

104.8

439.3

2,683.1

2,243.8

954.9

0.7001

0.3

1.3

107.1

449.1

2,686.6

2,237.5

953.1

0.7545

0.4

1.4

109.3

458.4

2,690.0

2,231.6

951.5

0.8086

0.5

1.5

111.4

467.1

2,693.1

2,226.0

949.9

0.8625

0.6

1.6

113.3

475.3

2,696.0

2,220.7

948.4

0.9162

0.7

1.7

115.1

483.2

2,698.8

2,215.6

947.0

0.9697

0.8

1.8

116.9

490.7

2,701.4

2,210.7

945.6

1.0230

0.9

1.9

118.6

497.8

2,703.9

2,206.1

944.2

1.0761

1.0

2.0

120.2

504.7

2,706.2

2,201.6

942.9

1.1290

1.5

2.5

127.4

535.4

2,716.5

2,181.2

937.0

1.3914

2.0

3.0

133.5

561.5

2,724.9

2,163.4

931.8

1.6507

2.5

3.5

138.9

584.3

2,732.0

2,147.7

927.1

1.9077

3.0

4.0

143.6

604.7

2,738.1

2,133.3

922.9

2.1627

3.5

4.5

147.9

623.2

2,743.4

2,120.2

919.0

2.4160

4.0

5.0

151.8

640.2

2,748.1

2,107.9

915.3

2.6681

4.5

5.5

155.5

655.9

2,752.3

2,096.5

911.8

2.9189

5.0

6.0

158.8

670.5

2,756.1

2,085.6

908.6

3.1688

6.0

7.0

165.0

697.1

2,762.7

2,065.6

902.6

3.6662

7.0

8.0

170.4

721.0

2,768.3

2,047.3

897.0

4.1610

8.0

9.0

175.4

742.7

2,773.0

2,030.3

891.9

4.6539

9.0

10.0

179.9

762.7

2,777.1

2,014.4

887.1

5,1454

10.0

11.0

184.1

781.2

2,780.7

1,999.5

882.6

5.6358

11.0

12.0

188.0

798.5

2,783.8

1,985.3

878.3

6.1256

12.0

13.0

191.6

814.8

2,786.5

1,971.7

874.3

6.6149

13.0

14.0

195.0

830.1

2,788.9

1,958.8

870.4

7.1039

14.0

15.0

198.3

844.7

2,791.0

1,946.3

866.6

7.5929

15.0

16.0

201.4

858.6

2,792.9

1,934.3

863.1

8.0820

16.0

17.0

204.3

871.9

2,794.5

1,922.6

859.6

8.5713

17.0

18.0

207.1

884.6

2,796.0

1,911.4

856.2

9.0611

18.0

19.0

209.8

896.8

2,797.3

1,900.4

853.0

9.5513

19,0

20,0

212,4

908,6

2,798,4

1,889,8

849,8

10,0421

20,0

21,0

214,9

920,0

2,799,4

1,879,4

846,7

10,5336

21,0

22,0

217,3

931,0

2,800,2

1,869,2

843,7

11,0259

22,0

23,0

219,6

941,6

2,800,9

1,859,3

840,8

11,5191

23,0

24,0

221,8

952,0

2,801,5

1,849,6

837,9

12,0132

24.0

25.0

224.0

962.0

2,802.0

1,840.1

835.1

12.5082

25.0

26.0

226.1

971.7

2,802.5

1,830.7

832.4

13.0044

26.0

27.0

228.1

981.2

2,802.8

1,821.5

829.7

13.5016

27.0

28.0

230.1

990.5

2,803.0

1,812.5

827.0

14.0000

28.0

29.0

232.0

999.5

2,803.2

1,803.6

824.4

14.4997

29.0

30.0

233.9

1,008.4

2,803.3

1,794.9

821.9

15.0006

30.0

31.0

235.7

1,017.0

2,803.3

1,786.3

819.4

15.5028

31.0

32.0

237.5

1,025.5

2,803.2

1,777.8

816.9

16.0064

32.0

33.0

239.2

1,033.7

2,803.1

1,769.4

814.5

16.5115

33.0

34.0

240.9

1,041.8

2,803.0

1,761.1

812.1

17.0180

34.0

35.0

242.6

1,049.8

2,802.7

1,753.0

809.7

17.5260

Características físicas del agua y el vapor según IAPWS IF-971)
1) Fuente: (2008). Formulación industrial IAPWS 1997 para las propiedades termodinámicas del agua y del vapor. En: Tablas Internacionales del Vapor. Springer, Berlín, Heidelberg

   

Viscosidad dinámica

Conductividad térmica

Presión
positiva

Punto de
ebullición

Agua

Vapor
saturado

Agua

Vapor
saturado

p
[barg]

t
°C

ƞ'
[μPas]

ƞ''
[μPas]

λ'
[W/mK]

λ''
[W/mK]

– 0.9

45.8

587.5

10.49

0.6357

0.0199

– 0.8

60.1

465.9

10.94

0.6508

0.0211

– 0.7

69.1

408.9

11.23

0.6588

0.0219

– 0.6

75.9

373.5

11.45

0.6641

0.0225

– 0.5

81.3

348.6

11.64

0.6678

0.0230

– 0.4

85.9

329.7

11.79

0.6707

0.0234

– 0.3

89.9

314.7

11.93

0.6730

0.0238

– 0.2

93.5

302.3

12.05

0.6748

0.0241

– 0.1

96.7

291.9

12.16

0.6763

0.0245

0.0

99.6

282.9

12.26

0.6776

0.0248

0.1

102.3

275.1

12.35

0.6787

0.0250

0.2

104.8

268.2

12.43

0.6796

0.0253

0.3

107.1

262.0

12.51

0.6804

0.0255

0.4

109.3

256.4

12.59

0.6811

0.0258

0.5

111.4

251.4

12.66

0.6817

0.0260

0.6

113.3

246.8

12.73

0.6822

0.0262

0.7

115.1

242.5

12.79

0.6826

0.0264

0.8

116.9

238.6

12.85

0.6830

0.0266

0.9

118.6

235.0

12.91

0.6834

0.0268

1.0

120.2

231.6

12.96

0.6836

0.0270

1.5

127.4

217.5

13.21

0.6846

0.0278

2.0

133.5

206.8

13.42

0.6849

0.0286

2.5

138.9

198.3

13.61

0.6849

0.0293

3.0

143.6

191.2

13.77

0.6846

0.0299

3.5

147.9

185.2

13.92

0.6842

0.0305

4.0

151.8

180.1

14.05

0.6836

0.0310

4.5

155.5

175.5

14.18

0.6829

0.0316

5.0

158.8

171.6

14.30

0.6821

0.0320

6.0

165.0

164.7

14.51

0.6804

0.0330

7.0

170.4

159.1

14.70

0.6786

0.0338

8.0

175.4

154.3

14.87

0.6766

0.0346

9.0

179.9

150.2

15.02

0.6747

0.0354

10.0

184.1

146.6

15.17

0.6726

0.0361

11.0

188.0

143.4

15.30

0.6706

0.0368

12.0

191.6

140.5

15.43

0.6686

0.0375

13.0

195.0

137.9

15.54

0.6665

0.0381

14.0

198.3

135.5

15.66

0.6645

0.0388

15.0

201.4

133.3

15.76

0.6625

0.0394

16.0

204.3

131.3

15.86

0.6604

0.0400

17.0

207.1

129.5

15.96

0.6584

0.0405

18.0

209.8

127.7

16.05

0.6564

0.0411

19.0

212.4

126.1

16.14

0.6544

0.0416

20.0

214.9

124.6

16.23

0.6525

0.0422

21.0

217.3

123.1

16.31

0.6505

0.0427

22.0

219.6

121.8

16.40

0.6486

0.0432

23.0

221.8

120.5

16.47

0.6466

0.0438

24.0

224.0

119.3

16.55

0.6447

0.0443

25.0

226.1

118.1

16.62

0.6428

0.0448

26.0

228.1

117.0

16.70

0.6409

0.0453

27.0

230.1

115.9

16.77

0.6390

0.0457

28.0

232.0

114.9

16.84

0.6372

0.0462

29.0

233.9

114.0

16.90

0.6353

0.0467

30.0

235.7

113.0

16.97

0.6335

0.0472

31.0

237.5

112.1

17.03

0.6316

0.0476

32.0

239.2

111.3

17.10

0.6298

0.0481

33.0

240.9

110.4

17.16

0.6280

0.0486

34.0

242.6

109.6

17.22

0.6262

0.0490

Características físicas del agua y el vapor según IAPWS IF-971)
1) Fuente: (2008). Formulación industrial IAPWS 1997 para las propiedades termodinámicas del agua y del vapor. En: Tablas Internacionales del Vapor. Springer, Berlín, Heidelberg

Vapor de expansión

 
Cálculo

Ecuación para calcular la fracción másica del vapor de expansión

Ejemplo de cálculo para determinar la fracción másica del vapor de expansión

x = [kJ/kg] – [kJ/kg] [kJ/kg] – [kJ/kg] = 6.86 %
 

x

Fracción másica del vapor de expansión [%]

h

Entalpía [kJ/kg]

h'

Entalpía del agua en ebullición [kJ/kg]

h''

Entalpía del vapor saturado [kJ/kg]

r

Entalpía de evaporación [kJ/kg]

Presión
antes de la
expansión

[barg]

Temperatura
media

[°C]

Entalpía


[kJ/kg]

Presión
tras la
expansión

[barg]

Temperatura
media

[°C]

Entalpía,
agua
hirviendo

[kJ/kg]

Entalpía,
vapor
saturado

[kJ/kg]

Cantidad
de vapor de
expansión

[%]

215.0

918.7

184.4

781.7

2,779.7

6.86

Temperatura
media

[°C]

Entalpía


[kJ/kg]

Presión
tras la
expansión

[barg]

Temperatura
media

[°C]

Entalpía,
agua
hirviendo

[kJ/kg]

Entalpía,
vapor
saturado

[kJ/kg]

Cantidad
de vapor de
expansión

[%]

696.8

103.5

433.9

2,680.2

11.7