Tal y como se indicaba en el primer capítulo, si el agua se continua calentando más allá de su punto de vaporización, ésta se convierte en vapor (o agua en estado gaseoso). Sin embargo, existen varios tipos de vapor y sus propiedades físicas variarán en función de la presión y temperatura a la que se encuentre.
Tal y como se puede observar en la gráfica, el vapor saturado se presenta a presiones y temperaturas donde pueden coexistir juntos el agua en estado líquido y gaseoso.
La utilización del vapor saturado seco tiene varias ventajas prácticas. Por ejemplo, es posible controlar la temperatura de la caldera mediante la regulación de la presión.
Sin embargo, a efectos prácticos, en las plantas industriales es más común obtener vapor saturado húmedo. Esta parte líquida proviene de partículas de agua no vaporizadas que son arrastradas hacia las líneas de distribución. Generalmente las calderas industriales producen vapor conteniendo en torno a un 3% o 5% de humedad.
Título de vapor
Al porcentaje en masa de vapor en una mezcla líquido-vapor se denomina “título de vapor”. Para el dato anterior, hablaríamos de un título de vapor de entre 0.95 y 0,97.
El vapor saturado (100% seco) contiene 100% del calor latente disponible a la presión dada.
Es por ello que es necesario extraer la mayor cantidad posible de humedad del sistema de vapor, ya que la eficiencia de la transferencia de calor puede verse reducida considerablemente cuanto mayor sea la humedad contenida en el vapor.
Adicionalmente, el condensado generado en las tuberías hace que el vapor húmedo se vuelva aún más húmedo, formando más condensado que empeora considerablemente el rendimiento.
En un sistema de tuberías de vapor correctamente dimensionado es necesario disponer de equipos separadores de agua para evitar lo indicado anteriormente.
Otra forma de vapor es el vapor sobrecalentado (ver diagrama). Este vapor se crea mediante el sobrecalentamiento del vapor saturado hasta alcanzar un punto mayor al de saturación. Esto da como resultado un vapor a una mayor temperatura que el vapor saturado a una misma presión. Este vapor no se suele utilizar en aplicaciones de intercambio de calor y es mas adecuado para aplicaciones de movimiento o impulso como son las turbinas.
Por último, el denominado vapor flash es el vapor que se forma a partir del condensado caliente cuando se produce una reducción en la presión. Este condensado a altas temperaturas contiene una gran cantidad de energía que no puede mantenerse en estado líquido a presiones inferiores, ya que se ha traspasado la línea del vapor saturado. El resultado es que en un sistema con agua condensada se genera un porcentaje de vapor flash cuando se reduce la presión.