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瓦楞蒸汽系统

Time: 2021-01-21 11:00  View:106

蒸汽是什么?蒸汽是水从液态转变成气态时的气体,从微观上来说,就是H2O分子尝试去摆脱分子间的作用力(比如氢键)的现象。蒸汽是如何传热的?在液态的水中,H2O分子是在不断重复着碰撞和分离的过程。

当水分子被加热后,连接分子的化学键开始被快速的打破,甚至比它们的组合速度更快。最终,当吸收了足够的热量后,部分水分子开始变的自由。这些“自由”的透明气体分子就是我们熟知的蒸气,更确切的说应该是干蒸汽。干蒸汽VS.湿蒸汽在使用蒸汽的行业中,通常有两个类型的蒸汽,一种是干蒸汽(也可以称为“饱和蒸汽”),一种是湿蒸汽。

干蒸汽是指水分子都以气态的形式存在;湿蒸汽是指一部分的蒸气失去了能量(潜热),凝结成了微小的水滴共存形态下的蒸汽。当水开始加热时,就开始吸收加热源产生的热量,水分子开始变得越来越活泼直至沸腾。一旦吸收到了足够的热量,一部分水就开始蒸发。蒸汽的体积可以是它在液态时的1600倍。

你能看见管口喷出一团雾状的气体,这团雾就是干蒸汽。当它被释放到大气中时,就会失去一部分能量。当失去的热量达到一定量,以至于不能维持化学键的打破速度高于结合速度,就能看到有微小的水滴出现。这种液态(微滴)和气态(蒸汽)共存的混合物就是所谓的湿蒸汽。

当水被加热到沸点(显热)后,将会吸收更多的热量(潜热)来蒸发,从而形成干蒸汽。如果这种蒸汽再被加热到热饱和点以上,它就变成了过热蒸汽(显热)。饱和蒸汽上图的黑色曲线表示饱和蒸汽温度和压力之间的关系,在这个关系中蒸汽(气态)和水(液态)可以共存。饱和蒸汽具有很多优点,特别是在100°C及以上的温度下,这使得它成为了出色的热源,其中的一些优点如下:特点优点利用潜热快速,均匀的加热提高产品质量和生产效率控制压力就可以控制温度可以迅速的确定和控制温度传热系数高要求传热面积相对较小,能够有效的减少初期的设备投入。

原料是水安全清洁且低成本使用饱和蒸汽加热产品必须牢记以下几点:如果在加热过程中如果不使用干饱和蒸汽可能会造成产品加热效率降低,和常识相反的是,锅炉所产生的蒸汽往往都不是干蒸汽,而是包含着一些没有完全蒸发的水分子的湿蒸汽。热辐射的热量损失使得一些蒸汽凝结,因此湿蒸汽会更加潮湿,并且形成冷凝水。因此,必须在管道适当的部位安装疏水阀从而将冷凝水排出。重的冷凝水会从蒸汽中落下并且被管道底部的疏水阀排出,但是夹带着小水滴的湿蒸汽还是会降低产品的换热效率。

因此,必须在管道的某些部位安装汽水分离器。由于蒸汽在管道中的摩擦等会造成压力的损失,因此也会导致蒸汽温度的相应损失。湿蒸汽锅炉所产生的蒸汽是最常见的湿蒸汽产生形式,它生产出的蒸汽中会夹带没有完全蒸发的水分子,从而产生潮湿的蒸汽。即使是较好的锅炉生产出的蒸汽一般也有3%~5%的湿度。

由于水是以接近饱和状态的情况下蒸发的,因此水都是以雾气和漂浮的小水滴形式存在的,它会夹杂在上升的蒸汽之中,这也就是为什么我们要使用汽水分离器来将蒸汽中的水份排除。过热蒸汽如果蒸汽在超过了湿蒸汽和饱和蒸汽的温度下继续加热,就会产生过热蒸汽。它具有比饱和蒸汽更高的温度和更低的密度。过热蒸汽一般应用于推动涡轮发动机等,而非通常的传热设备。

利用过热蒸汽加热的缺点特点缺点传热系数低生产效率低下需要较大的传热面积不能够通过压力的控制来调控蒸汽温度过热蒸汽需要保证较高的运输速度,不然热量会从系统中损失从而导致温度的下降。使用显热来传递热能温度的下降可能对产品造成不利的影响温度可能非常高需要建设坚固的设备,因此需要较高的初期投入由于这些原因,在热交换器中,饱和蒸汽比过热蒸汽更适合作为热源。超临界水超临界水顾名思义就是指超越了临界点的水:22.1MPa,374℃。在临界点上,蒸汽的潜热为零。

而且它的比容无论是在液体或是气体都是一样的。也就是说,水在超过了临界点的的压力和温度的情况下既不是液体也不是气体。闪蒸汽热冷凝水由于压差而再次蒸发所形成蒸汽,我们称之为闪蒸汽。闪蒸汽和普通的蒸汽其实没有什么分别,我们这样描述它只是为了方便去解释这些蒸汽是怎样产生的。

普通的或说“生”蒸汽是从锅炉、蒸汽发生器或废热回收发生器中产生的,而闪蒸汽是当高温/高压的冷凝水由于从疏水阀等设备排出而产生压力降低时产生的。由于高温冷凝水中含有很大的能量,已经超过饱和水在低压状态所含有的热量,因此它们已经无法维持液体。结果就是这些热量导致了a%的冷凝水变成了闪蒸汽。为什么产生闪蒸汽?

闪蒸汽产生的原因是水的沸点随压力变化而变化。举个例子来说,常压下的水会在100℃沸腾,而在1.0 MPaG的压力下,水的沸点则会到184℃。所以,当冷凝水保持184℃的状态从高压条件下直接释放到常压下会发生什么呢?冷凝水中含有台多的能量(热焓),一部分无法保持液态而蒸发成蒸汽而带走一部分热量,使得剩余的保持液体状态的冷凝水温度降较低饱和温度(例如,如果排放至大气则为100℃。

这种现象就是我们所熟知的闪蒸现象。换句话说,当热的冷凝水排放到低压的环境中,它的热焓(总热量)保持不变,但饱和温度降低(水的气态和液态共存的温度)。为了保持总热量不变,部分的水吸收了热量蒸发成蒸汽。