Stoom van >100C bij atmosferische druk?

De nieuwste berichten Forums Stoom algemeen Algemeen Stoom van >100C bij atmosferische druk?

8 berichten aan het bekijken - 1 tot 8 (van in totaal 11)
  • Auteur
    Berichten
  • #934
    winater
    Deelnemer

    Hallo,

    Voor een beter begrip van wat water doet bij brandblussing zoek ik antwoord op de volgende vraag:

    Is het mogelijk en aannemelijk dat water bij het blussen van een gewoon huis nadat het stoom is geworden nog verder opwarmd boven de 100C?

    Een mengsel van stoom met rookgassen zal wel warmer kunnen worden. Maar “schone” stoom bij atmosferische druk in een vrijwel open ruimte? Ik dacht dat oververhitte stoom alleen onder overdruk of in een afgesloten ruimte op atmosferische druk kan worden geproduceerd.

    Een collega bij de brandweer denkt dat hij bij het blussen regelmatig stoom van zo’n 400 C tegenkomt. Kan dat kloppen of is dat mogelijk een mengsel van stoom en rookgas?

    De vraag ontstond bij het zoeken naar het antwoord op de vraag hoeveel energie water kan opnemen bij een blussing.

    Wij kwamen op 2.4 MJ/kg bij opwarming van zo’n 20 C tot stoom van 100 C. Maar kan de stoom van 100 C nu nog meer warmte opnemen bij atmosferische druk? Zo ja hoeveel?

    Het rookgas is er meestal warm genoeg voor. De temperaturen bij een ontwikkelde brand kunnen oplopen tot wel 7/800 C aan het plafond.

    #7923
    Jeroen
    Deelnemer

    Hoewel ik denk dat in de brand-praktijk alles door elkaar de lucht in gaat – rook, damp, troep en weet ik wat niet al – waardoor analyse lastig is, moest ik denken aan het volgende gedachten-experiment:

    neem een verticale buis, van onderen dicht en met er in een zuiger die op en neer kan bewegen maar voldoende afsluit (b.v. fietspomp). Onder de zuiger is lucht, damp, gas of wat dan ook: de zuiger rust op die gaskolom. De druk is dan gelijk aan de atmosferische druk plus het gewicht van het zuigertje. Dat zuigertje weegt echter zo weinig: laten we buiten beschouwing.

    Nu verwarmen we het ondereinde van de buis (die niet van plastic is). Het gas zal dus uitzetten. Maar nog steeds rust alleen dat zuigertje er op en dat beweegt mee met het uitzetten. Anders gezegd: de druk verandert niet maar de temperatuur stijgt wel – en de dichtheid mindert(!).

    Je kunt dit ook in natuurkundige termen beschrijven, het principe is al oud (thermodynamica), maar dat is niet nodig. Het gaat om het visualiseren. Ik kan me voorstellen dat zoiets bij brand inderdaad gebeurt. Grote hoeveelheden stoom die met verbrandingsgassen vermengd raken… En niet alleen bij een brand. Gebeurt het niet ook in een luchtballon? Of een stoomlocomotief! Gebeurt er niet precies hetzelfde in de oververhitter? Ik ben geen brandweerman (vroeger wel willen worden) maar ik denk dat stoom van 400 C bij een brand heel goed kan voorkomen.

    Jeroen

    #7924
    Erik
    Deelnemer

    Hallo,

    Als water onder atmosferische druk warmer wordt dan 100 graden celcius, dan gaat het over van de vloeistof fase naar de gas fase. De gas fase van water noemen we: stoom. Stoom is dus een gas. Een gas laat zich goed verhitten. De temperatuur kan daarbij zeer hoog worden.

    Het gas zal daarbij meer ruimte innemen. In een stoommachine maken we hiervan gebruik: we sluiten het gas op, zodat het niet meer ruimte in kan nemen. Hierdoor zal de druk stijgen, en kunnen we de uitzettingskracht gebruiken om een zuiger weg te duwen (het gas wil meer ruimte innemen, en duwt de zuiger weg.)

    Dit geldt overigens voor alle gassen, een heteluchtmotor maakt ook gebruik van dit principe!

    Als de ruimte waarin het gas zich bevindt niet begrensd is, maar flexibel, zoals in de “open lucht”, dan zal de druk gelijk blijven, maar de temperatuur van het gas kan wel toenemen.

    Groeten van Erik

    #7925
    Marc
    Deelnemer

    Quote:

    Wij kwamen op 2.4 MJ/kg bij opwarming van zo’n 20 C tot stoom van 100 C. Maar kan de stoom van 100 C nu nog meer warmte opnemen bij atmosferische druk? Zo ja hoeveel?

    Mollier diagram voor nodig (of tabel voor onverzadigde water damp).

    Uitgaande van 1 bar absolute druk (ong. atmosferische druk)

    warmte inhoud water bij 20 graden 83,86kJ/kg

    warmte inhoud water bij 100 graden 418,88kJ/kg

    verdampingswarmte bij 100 graden 2255,5 kJ/kg

    warmte inhoud verzadigde stoom bij 100 graden 2674,4 kJ/kg

    warmte inhoud oververhitte stoom bij 400 graden 3277,3 kJ/kg

    Meeste warmte gaat dus zitten in het verdampen van het water. Blijf je warmte toevoegen dan zal de stoom oververhit raken en blijft de warmteopname in beperkte mate doorgaan.

    #7926
    john
    Deelnemer

    even terug komend op de vraag, dat de brandweerman wel eens stoom van 400C tegen komt.

    Zoals gezegd is stoom een gas, ONZICHTBAAR !!!!!

    Wat ik mij nu afvraag: bewuste brandweerman dat hij wel eens in witte “stoom” wolken staat die rond de 400C zijn ?????

    Stoom als gas is onzichtbaar, wat we zien bij vrij komende stoom is waterdamp, en deze is volgens mij nooit warmer dan 100C.

    Oververhit of niet, witte wolken welke we aanzien als stoom zijn eigenlijk wolken waterdamp afgekoeld tot onder 100C volgens mij.

    #7927
    Marc
    Deelnemer

    Quote:

    Oververhit of niet, witte wolken welke we aanzien als stoom zijn eigenlijk wolken waterdamp afgekoeld tot onder 100C volgens mij.


    Niet oververhit zoals je zelf al zegt maar hoeft ook niet onder de 100 graden te zijn. Theoretisch gezien blijft in het condensatietraject de verzadigde stoom 100 graden totdat alle stoom tot water gecondenseerd is. :wink:

    Dit verhaal gaat alleen op bij atmosferische omstandigheden op zee nivo waar de druk op ongeveer 1 bar absoluut ligt!

    Het feit dat water zoveel warmte opneemt om te verdampen is erg handig bij het blussen van sommige branden. Bij beveiliging van oliegekoelde transformatoren en stoomturbines kom je regelmatig waternevel systemen tegen. Water neemt een hoop warmte op tijdens het verdampen (en eventueel oververhitten als warmte toevoer niet stopt) en door enorme expansie verdrijft het de zuurstof in de omgeving van de water/stoomtoevoer.

    De nevel op zich zorgt voor een goede overdracht van de warmte en speelt ongetwijfeld een rol bij voorkomen van overslag bij toepassing bij elektrische delen.

    Je haalt dan gelijk 2 van de drie voorwaarden voor een brand weg; temperatuur en zuurstof.

    Het punt waar nu de discussie over gaat, namelijk dat je oververhitte stoom, waarbij alle waterdruppels in gasvorm zijn omgezet, niet ziet speelt ook bij ons in de dagelijkse praktijk van een energiecentrale een rol.

    In een centrale werk je vaak met hoge drukken – in grote installaties tot over de 200 bar – en is een stoomlekkage wel hoorbaar maar niet zichtbaar. De stoom treed dan oververhit uit en koelt af aan de omgevingslucht. Het kan dan zijn dat je pas een paar meter verderop een stoompluimpje ziet – de stoom bereik zijn verzadigingstemperatuur bij de heersende omgevingsdruk – of helemaal niets bij een kleine lekkage en droge lucht. De temperatuur en geconcentreerde stoomstraal kunnen echter wel behoorlijke verwondingen veroorzaken.

    zomaar even wat praktijkvoorbeelden van water en vuur 8)

    Je hebt dus gelijk met je constatering dat de brandweerman oververhitte stoom niet kan zien (maar dat was ook niet wat Topicstarter beweerde volgens mij).

    #7928
    john
    Deelnemer

    stelling:

    Een collega bij de brandweer denkt dat hij bij het blussen regelmatig stoom van zo’n 400 C tegenkomt. Kan dat kloppen of is dat mogelijk een mengsel van stoom en rookgas?

    Hoe weet hij dat ? stoom van 400 graden zie je niet, het gasvormig toch ?

    Dus hoe kun je dan denken dat je bij het blussen stoom van 400C tegen kan komen ?

    #7929
    Marc
    Deelnemer

    Ben ook heel benieuwd John 8)

8 berichten aan het bekijken - 1 tot 8 (van in totaal 11)
  • Je moet ingelogd zijn om een antwoord op dit onderwerp te kunnen geven.
Scroll naar boven