発電所の心臓部ともいえる 蒸気タービン。
その仕組みを理解するカギとなるのが ランキンサイクル です。
ランキンサイクルを学ぶうえで欠かせないのが、蒸気の状態変化を表した T-s線図（温度‐エントロピー線図）。
この図の中には、「飽和水」「湿り蒸気」「乾き飽和蒸気」「過熱蒸気」など、耳慣れないけれど重要な言葉が並びます。
この記事では、蒸気の代表的な状態と、それを表す「飽和液線」「飽和蒸気線」について、わかりやすく整理します。
蒸気の状態：大きく5種類
① 飽和水
圧力に対応する沸点ちょうどの温度で、まだ蒸発していない水。
例：1気圧で100℃の水は飽和水。
まだエネルギーは小さい状態です。
②圧縮水
沸点より低い温度の水。
例えば1気圧・80℃の水など。
飽和水からポンプで圧力を上げるときに出てくる状態。
③湿り蒸気
水と蒸気が混ざった状態。水滴を含んだ蒸気。
「乾き度 x」で表現される（例：x=0.5なら水50%＋蒸気50%）。
タービンの出口側でよく見られる状態です。
④乾き飽和蒸気
すべてが蒸気になり、乾き度が100%（x=1.0）の状態。
ここからさらに熱を加えると「過熱蒸気」になります。
⑤過熱蒸気
乾き飽和蒸気をさらに加熱した蒸気。
水滴を含まず、温度が高い → タービンにとって理想的。
発電所では 過熱器を使い、タービン入口の蒸気を過熱蒸気にしています。
飽和液線と飽和蒸気線（T-S線図の2本の線）
① 飽和液線
左側のカーブ。
飽和水の状態を結んだ線です。
この線より左側はすべて液体（水）で、ここから右に行くと蒸発が始まり湿り蒸気となります。
② 飽和蒸気線
右側のカーブ。乾き飽和蒸気（x=1.0）の状態を結んだ線です。
この線より右側はすべて過熱蒸気の領域。
タービン入口の蒸気は、できるだけこの線の右側（＝過熱蒸気）に置きます。理由は、水滴によるタービン翼の損傷を防ぐためです。
まとめ：ランキンサイクルの流れ
1.復水器出口：飽和水（実機ではわずかに圧縮水＝過冷却にすることが多い）
2.ポンプ（圧縮）：飽和水 → 圧縮水（高圧・低温の液体）
3.ボイラ（加熱）：圧縮水 → 飽和水 → 湿り蒸気 → 乾き飽和蒸気 → 過熱蒸気
4.タービン（膨張）：過熱蒸気 →（圧力低下・温度低下）→ 湿り蒸気側へ
5.復水器（凝縮）：蒸気 → 飽和水（必要に応じてわずかに過冷却）
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