1. Quá trình hóa hơi, ngưng nước

a. Quá trình hoá hơi

        Khi cung cấp nhiệt cho nước nhiệt độ và cường độ bay hơi tăng. Khi nhiệt độ tăng nhiệt độ sôi tùy thuộc áp suất của nước, việc tạo thành hơi nước không những diễn ra trên bề mặt mà cả bên trong toàn bộ thể tích của khối chất lỏng. Khi đó trên bề mặt nhận nhiệt của chất lỏng và cả bên trong lòng của nó xuất hiện những bọt hơi. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng sôi. Nếu tiếp tục cung cấp nhiệt trong điều kiện áp suất không đổi thì không làm tăng nhiệt độ của nước mà nhiệt cấp vào dùng để hóa hơi nước. Quá trình đó gọi là quá trình hóa hơi. 

b. Quá trình ngưng tụ: 

        Ngược lại hơi nước nếu lấy nhiệt đi thì hơi nước sẽ ngưng tụ lại thành nước và quá trình đó gọi là quá trình ngưng tụ. Quá trình ngưng tụ cũng diễn ra ở nhiệt độ không đổi nếu áp suất không đổi.

         Hình 1: Quá trình hoá hơi và ngưng tụ

2. Lợi ích của việc việc sử dụng lại nước ngưng

          Hơi nước sau khi qua các thiết bị trao đổi nhiệt hơi nước ngưng tụ lại thành nước. Khi một kilôgam hơi nư­ớc ngưng tụ lại hoàn toàn, một kilôgam nước ngưng đư­ợc hình thành ở tại cùng áp suất và nhiệt độ đó. Một hệ thống hơi n­ước hiệu quả sẽ sử dụng lại nước ngưng này vì các lý do sau:

        - Làm giảm lượng nước thải ra môi trường có nhiệt độ cao

         - Tiết kiệm được nhiên liệu

        - Sản lượng hơi tăng.

        - Xả cặn trong lò hơi được giảm xuống nên tổn thất nhiệt thấp.

        - Tiết kiệm được hoá chất xử lý nước.

         - Tiết kiệm được lượng nước cấp cấp cho lò hơi

          Một lò hơi hiệu quả sẽ tập hợp những lượng nước ngưng này và dẫn tới bình chứa nước cấp kết hợp với cấp để cấp trở lại cho lò hơi hoặc sử dụng nó trong các quá trình khác.

           Chỉ khi có sự nhiễm bẩn nước ngưng thì không cần phải thu hồi mà nên xả bỏ hoặc có thể sử dụng để trao đổi nhiệt trong các thiết bị trao đổi nhiệt khi có nhu cầu.

          Nước ngưng có thể được đẩy ra khỏi hệ thống hơi bằng các bẩy hơi (steam traps) dựa trên sự chênh lệch áp suất. Khi nước được tháo ra khỏi dòng hơi, áp suất nước sẽ giảm xuống, do đó sẽ có một lượng nước sẽ bay hơi trở lại được gọi là “Flash steam”. Lượng hơi “flash steam” chiếm từ khoảng 10 đến 15%.

          Ví dụ: Nước nóng ở áp suất 7 bar mang nhiệt lượng khoảng 721 kJ/kg. Khi được tháo ra ở áp suất 0 bar thì mỗi kg nước mang nhiệt lượng khoảng 419kJ. Nhiệt lượng thừa ra trong mỗi kg nước ngưng là: 721 - 419 = 302 kJ. Lượng nhiệt thừa này sẽ làm một lượng nước ngưng bay hơi. Lượng nước bay hơi được xác định bởi tỷ lệ nhiệt lượng thừa.