Macam-macam Uap Air

Seperti yang sudah kita pelajari dari artikel sebelumnya, air memiliki tiga fase utama yakni padat, cair, dan gas; yang cukup jelas dapat kita tentukan melalui berbagai kondisi temperatur dan tekanan pada diagram fasa air. Namun demikian, macam-macam uap air sendiri sebenarnya masih dibagi lagi menjadi tiga yaitu uap saturated (saturasi), superheated (panas lanjut), dan supercritical (superkritis).

Uap Saturasi (Saturated Steam)

Uap saturasi adalah sebuah kondisi dimana uap air berada dalam satu kondisi ekuilibrium tekanan dan temperatur dengan air fase liquid (cair). Dengan kata lain, uap saturasi merupakan uap yang masih basah, yang masih tercampur dengan molekul-molekul air berfase cair.

Uap saturasi ini mulai terbentuk tepat pada saat air mencapai titik didihnya, hingga semua energi dari panas laten diserap oleh air. Di saat seluruh panas laten telah diserap oleh air, dan jumlah fase uap sudah mencapai hampir 100% dibandingkan dengan fase cairnya, maka itulah batas akhir dari fase uap saturasi. Proses mencapai hampir 100% fase uap tersebut terjadi pada satu besaran tekanan dan temperatur. Selanjutnya jika energi panas terus diberikan kepada uap saturasi, maka akan terjadi kenaikan temperatur fluida dan mendorong uap untuk berubah fase menjadi uap panas lanjut (superheat).

Pada diagram fase air, fase uap saturasi ditunjukkan hanya berupa garis kurva saturasi yang menjadi batas antara air liquid dengan uap superheated.

Macam-macam Uap Air

Uap Panas Lanjut (Superheated Steam)

Uap panas lanjut adalah sebuah fase air yang telah melewati fase saturasi dengan menyerap lebih banyak energi panas, sehingga keseluruhan fluida air sudah memiliki fase gas murni. Uap panas lanjut memiliki kandungan energi panas tinggi, serta sangat populer digunakan sebagai sumber penggerak turbin uap pada pembangkit-pembangkit tenaga listrik.

Karakteristik fasa yang kering dan murni gas ini menjadi syarat mutlak uap air sebelum boleh masuk turbin uap. Hal ini dikarenakan uap superheated mampu menghindarkan kerusakan akibat erosi dari butiran-butiran uap air basah seperti pada uap air saturasi. Tersaturasinya uap air sebelum ia masuk ke turbin uap, akan berakibat sangat fatal karena mampu mengakibatkan kerusakan abrasi secara instan.

Uap Superkritis (Supercritical Steam)

Uap superkritis adalah sebuah fase air yang berada dalam kondisi di atas titik kritis air yakni tekanan 22,1 MPa dan temperatur 374°C. Ada dua ciri khas dari uap superkritis adalah ia tidak memiliki nilai panas laten, serta nilai spesifik volume yang sama antara air dan uap superkritis. Dapat dikatakan pula bahwa fase uap superkritis ini memiliki fase yang tidak dapat dibedakan antara cair dan gas.

Uap superkritis juga populer digunakan sebagai fluida penggerak turbin uap pembangkit-pembangkit listrik modern yang mengejar efisiensi tinggi. Tantangan utama dari penggunaan uap superkritis ini adalah pada desain material boiler. Material boiler yang digunakan agar air mencapai fase ini harus sangat tahan terhadap thermal stress.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *