التبخر الفجائي للسائل النقي

عملية التبخر الفجائي لسائل بمفره تتصف بأن أنتروبيتها ثابتة ولذلك يسمى التمدد الأدياباتيكي. وتستنبط المعادلة الأتية للتعبير عن حالة التوازن الحراري على طرفي صمام الخلخلة، وهي تستخدم لتعيين كمية السائل التي تتحول فوريا إلى بخار:

X = 100 (HuL – HdL) ÷ (HdV – HdL)

حيث:
X = نسبة الوزن المتبخرة
HuL = إنثالبي السائل الابتدائي عند درجة حرارة والضغط الابتدائي جول/ كيلوجرام
HdV
= إنثالبي البخار المتمدد عند درجة حرارة التشبع والضغط النهائي
جول/كيلوجرام
HdL
= إنثالبي السائل الباقي عند ضغط ودرجة حرارة التشبع للحالة النهائية
، جول/كيلوجرام

إذا لم تتوفر بيانات الإنثالبي اللازمة للمعادلة أعلاه، تستخدم المعادلة الآتية:

X = 100 · cp (Tu – Td) ÷ Hv

حيث:
X = نسبة وزن السائل المتبخرة
cp = الحرارة النوعية للسائل عند درجة حرارة والضغط الابتدائي جول/كيلوجرام °C
Tu = درجة حرارة السائل الابتدائية °C
Td = درجة حرارة التشبع °C للسائل عند الضغط النهائي
Hv
= درجة حرارة التبخر للسائل عند الضغط ودرجة حرارة التشبع النهاية
جول/كيلوجرام

يستخدم هذا النوع من التبخير الفجائي في تحلية مياه الآبار أو مياه البحار بواسطة التقطير المفاجئ المتعدد المراحل. يسخن الماء ويعاد إلى مرحلة تمدد فجائي بخفض الضغط فجأة، حيث يتحول جزء من الماء إلى بخار. ثم يُكثف البخار مكونا ماء خالي من الأملاح. وتمرر كمية الماء الملحة المتبقية إلى عملية تمدد مفاجئ ثانية عند ضغط أقل من ضغط المرحلة الأولى.

ويستمر تحول كميات من الماء إلى بخار بطريقة التبخير المفاجئ ، ثم تكثف إلى ماء خالي من الملح. وتستخدم الجزء الأكبر من منشآت تحلية المياه على مستوى العالم طريقة التبخير الفجائي المتعددة المراحل. وتتكون تلك المنشآت في العادة من 24 مرحلة متتالية للتبخير الفجائي.