过热蒸汽的性质和饱和蒸汽的转换 目前,随着国家能源及环保政策越来越高的要求,热电中心、集中供热已成为今后工厂用汽和区域供汽的发展方向。一般制程用汽设备均要求使用饱和蒸汽,而供热中心提供的往往是高压高温的过热蒸汽,那么过热蒸汽和饱和蒸汽有什么不同,是否可以直接用于制程换热呢? 什么是过热蒸汽? 当蒸汽温度超过其相应压力下的饱和温度时,称为过热蒸汽,如0.8mpa时,蒸汽饱和温度为174℃,在这个压力下,温度超过174℃的蒸汽就是过热蒸汽。过热蒸汽可以通过两个方法获得:1.使饱和蒸汽通过换热面继续加热;2.干饱和蒸汽减压。 过热蒸汽与饱和蒸汽相比,具有更高的温度、更高的热量和更大的比容。在实际应用中,过热蒸汽主要用于发电厂的蒸汽轮机。根据Carmot和Rankine气体循环原理,用过热蒸汽驱动汽轮机时具有更高的热效率,并可避免水滴溢出而充蚀叶轮。蒸汽通过喷嘴推动叶轮转动,同时带动发电机转子旋转,这一过程消耗大量能量。如果是饱和蒸汽,能量的降低会导致部分蒸汽凝结成水。这不仅会造成水锤现象,同时水滴还会充蚀叶轮。另外,过热蒸汽能以更高的流速输送,通过管道和喷嘴,因而对同样尺寸的汽轮机可以提高它的性能。 过热蒸汽不能直接用于制程换热 虽然过热蒸汽比饱和蒸汽有更高的焓值,但并不适用于制程换热。 如果过热蒸汽直接用于制程换热,在换热器内,过热蒸汽温度首先降至饱和温度,再在恒定的饱和温度下再放出汽化潜热。 虽然过热蒸汽温度过高,具有比饱和蒸汽更多的热量,但这部分多出的热量与汽化潜热相比却非常小。例如: 6 公斤175℃的过热蒸汽,其比焓认为是1.186KJ/Kg℃.过热蒸汽在冷凝前必须冷却到饱和温度6公斤165℃.因此1Kg过热蒸汽冷却到饱和温度时释放出的热量为: 1Kg×1.186KJ/Kg℃×(175-165)℃=11.86KJ 而1Kg饱和蒸汽在165℃冷凝时释放的汽化潜热为2066 |
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