过热蒸汽及其特性
过热蒸汽的性质和饱和蒸汽的转换
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?一、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3barg时,蒸汽饱和温度为143.6℃,在这个压力下,温度超过143.6℃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。
二、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:6barg,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6barg,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2066KJ/Kg.显然,在制程换热应用中,过热蒸汽的过热热焓很小。
干饱和蒸汽湿饱和蒸汽和过热蒸汽
干饱和蒸汽湿饱和蒸汽和过热蒸汽干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽是常见的三种蒸汽状态。
它们在工业生产和能源利用等领域都有着重要的应用。
干饱和蒸汽,即干燥饱和蒸汽。
在一定的温度和压力下,蒸汽与液体处于平衡状态,这时的蒸汽为干饱和蒸汽。
在这种状态下,蒸汽中的水分子已经达到最大可能的数量,没有液态水存在。
干饱和蒸汽的热量和温度是一一对应的,即在一定的压力下,温度唯一确定,热量也唯一确定。
因此,干饱和蒸汽也常被用作蒸汽表的基准状态。
湿饱和蒸汽是指蒸汽中含有一定的液态水。
在一定的温度和压力下,当蒸汽中的水分子未达到最大可能的数量时,就会出现液态水的存在。
湿饱和蒸汽的热量和温度不再一一对应,而是受到液态水含量的影响。
在工业生产中,湿饱和蒸汽常被用作加热和干燥等工序的介质。
过热蒸汽是指在一定的温度和压力下,蒸汽的温度高于其饱和温度。
这时的蒸汽中不含有液态水,而且温度和热量也不再一一对应,而是受到压力和温度的共同影响。
过热蒸汽的热量大于饱和蒸汽,因此在工业生产中常被用作动力机械的工作介质。
在工业生产中,不同的蒸汽状态都有着不同的应用。
干饱和蒸汽常被用作蒸汽表的基准状态,湿饱和蒸汽常被用作加热和干燥等工序的介质,而过热蒸汽则常被用作动力机械的工作介质。
同时,在能源利用中,通过控制蒸汽状态可以实现能源的高效利用。
对于锅炉、汽轮机等设备,控制蒸汽的状态可以提高其能源转换效率和安全性。
干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽是常见的三种蒸汽状态,在工业生产和能源利用等领域都有着重要的应用。
通过控制蒸汽状态,可以实现能源的高效利用和工业生产的优化。
过热蒸汽干燥特性
过热蒸汽干燥特性过热蒸汽干燥特性过热蒸汽干燥是一种将潮湿物料通过加热蒸汽进行干燥的方法。
它具有许多独特的特性,使得它成为许多行业中常用的干燥工艺。
下面我们来逐步探讨过热蒸汽干燥的特性。
首先,过热蒸汽干燥具有高效性。
由于过热蒸汽的温度较高,它能够迅速传递热量给潮湿物料,使得物料中的水分迅速蒸发。
这种高效的热传递能力可以大大缩短干燥时间,提高生产效率。
同时,过热蒸汽的高温还能够有效杀灭物料中的细菌和微生物,起到消毒的作用。
其次,过热蒸汽干燥具有可控性。
通过调节加热蒸汽的温度和流量,可以精确控制干燥过程中的温度和湿度。
这对于一些对产品质量要求较高的行业尤为重要,如食品、药品等。
通过精确控制干燥参数,可以确保产品的质量和干燥效果的一致性。
此外,过热蒸汽干燥具有节能性。
在过热蒸汽干燥过程中,蒸汽的热量可以被充分利用,不会产生大量的热量损失。
同时,过热蒸汽的再利用也可以进一步提高能源利用效率,减少能源的消耗。
相比于传统的干燥方法,过热蒸汽干燥能够显著降低能源成本,减少环境污染。
最后,过热蒸汽干燥具有适用性广泛的特点。
无论是固体、液体还是粉末状的潮湿物料,都可以通过过热蒸汽干燥来进行处理。
而且,过热蒸汽干燥的设备也相对简单,不需要复杂的操作和维护。
这使得它在许多行业中都得到了广泛应用,如食品加工、化工、医药等。
综上所述,过热蒸汽干燥具有高效性、可控性、节能性和适用性广泛的特点。
它不仅可以快速将潮湿物料干燥,还可以消毒杀菌,提高产品质量,降低能源成本。
相信随着科技的不断发展,过热蒸汽干燥技术将会在更多的领域得到应用和推广。
过热蒸汽
2.3 过热蒸汽如果锅炉中产生的饱和蒸汽通过更高温度的换热面,它的温度会上升并超过蒸发温度。
这时,蒸汽就会被描述为超过饱和温度一定温度的过热蒸汽。
当仍有水存在的时候,过热度是无法产生的,因为吸收的热量首先会蒸发更多的水。
饱和蒸汽必须通过额外的换热器才能得到更高的温度,这就需要在锅炉中二次换热或经过单独的过热器,主要的加热媒介可以是热烟气或者单独加热。
过热蒸汽有其应用,例如:在汽轮机中,蒸汽通过喷嘴直接作用于转子上,从而带动转子转动,使之发生的能量只能来自于蒸汽,所以,在逻辑上,蒸汽通过汽轮机后能量降低,如果这个蒸汽采用的是饱和蒸汽,那么失去能量后会使蒸汽冷图. 2.3.1 作用于汽轮机叶片上的蒸汽和力凝。
汽轮机有以下很多过程:从同一个轴的第一级转子出来的蒸汽需要进入第二级转子继续做功,这就是说通过连续不断的过程,蒸汽会变的越来越湿,这样不仅会导致水锤,而且这些水滴微粒还会导致汽轮机内部冲蚀。
所以,最终结论就是:在进口处供应过热蒸汽,利用过热蒸汽做功,直到温度/压力比较接近饱和时再排出蒸汽。
另外一个在汽轮机上使用过热蒸汽的原因是为了提高热效率。
热机如汽轮机的热效率,可以用下列两个理论之一来计算:卡诺循环,其效率是进口和出口蒸汽的温度差与进口温度的比值郎肯循环, 其效率是进口和出口蒸汽的能量差与进口能量的比值例2.3.1汽轮机进口蒸汽为过热蒸汽压力90 bar a绝对压力/温度450°C,排气压力为0.06 bar a绝对压力(部分真空) and 10% 湿度,饱和温度= 36.2°C.注意:在以下例子中用到的温度和能量数值均来自于蒸汽表公式2.3.12.3.1.1 计算卡诺循环效率(C)公式2.3.22.3.1.2 计算郎肯循环效率(R)根据以上两种循环公式可以看出,为了得到更高的热效率:汽轮机进口的温度或能量应尽可能高,这就意味着实际中所能达到的压力和温度;过热蒸汽是达到这种条件的最简单的办法。
过热蒸汽的工作原理
过热蒸汽的工作原理
过热蒸汽是指在水的沸点以上加热后产生的蒸汽。
其工作原理如下:
1. 水在加热过程中,当达到沸点时会转变为水蒸气。
2. 继续加热水蒸气,可以使其温度进一步升高,超过水的沸点,这就形成了过热蒸汽。
3. 过热蒸汽的温度高于其饱和蒸汽温度,因此具有更高的能量储存能力。
过热蒸汽的工作原理可用热力学的角度来解释。
在水的沸点以下,存在着水和水蒸气的平衡状态,其温度和压力相关。
当水蒸气被加热超过沸点时,系统中的水蒸气会处于过热状态。
过热蒸汽常用于热能转换和动力系统中,例如汽轮机。
过热蒸汽在汽轮机中通过高温和高压进入到汽轮机的测量单元,然后用来推动叶轮旋转。
由于过热蒸汽具有更高的温度和能量,相比饱和蒸汽能够提供更大的动力输出。
总之,过热蒸汽是通过加热水蒸气使其温度超过沸点,形成具有更高能量的蒸汽。
其工作原理基于热力学平衡和能量转换的原理。
饱和蒸汽 过热蒸汽
饱和蒸汽过热蒸汽饱和蒸汽和过热蒸汽是热力学中的两个重要概念。
它们在工业生产、能源利用、环境保护等方面都有着广泛的应用。
本文将从定义、特性、应用等方面介绍饱和蒸汽和过热蒸汽的相关知识。
一、饱和蒸汽饱和蒸汽是指在一定温度下,液体和气体处于平衡状态时,气体所含的水分子数达到最大值的状态。
此时,液体和气体之间的相互转化速率相等,称为饱和状态。
饱和蒸汽的温度和压力是一一对应的,称为饱和温度和饱和压力。
饱和蒸汽的特性如下:1. 饱和蒸汽的温度和压力是一一对应的,称为饱和温度和饱和压力。
2. 饱和蒸汽的温度和压力决定了其物理性质,如比热、密度、热导率等。
3. 饱和蒸汽的温度和压力是热力学过程中的基本参数,对于热力学计算和工程设计具有重要意义。
饱和蒸汽在工业生产中有着广泛的应用。
例如,汽轮机、蒸汽发生器、热交换器等设备中都需要使用饱和蒸汽。
此外,饱和蒸汽还可以用于加热、干燥、消毒等工艺过程中。
二、过热蒸汽过热蒸汽是指在饱和状态下,继续加热蒸汽,使其温度超过饱和温度的状态。
此时,蒸汽中的水分子数超过了平衡状态下的最大值,称为过热状态。
过热蒸汽的特性如下:1. 过热蒸汽的温度高于饱和温度,其物理性质也随之改变,如比热、密度、热导率等。
2. 过热蒸汽的温度和压力不再一一对应,而是由蒸汽的物理性质和热力学状态决定。
3. 过热蒸汽的温度和压力对于热力学计算和工程设计具有重要意义。
过热蒸汽在工业生产中也有着广泛的应用。
例如,汽轮机、蒸汽发生器、热交换器等设备中需要使用过热蒸汽。
此外,过热蒸汽还可以用于高温加热、高温干燥、高温消毒等工艺过程中。
三、饱和蒸汽和过热蒸汽的比较饱和蒸汽和过热蒸汽在物理性质、热力学状态等方面都有所不同。
下面是它们的比较:1. 物理性质:饱和蒸汽和过热蒸汽的比热、密度、热导率等物理性质都不同。
2. 热力学状态:饱和蒸汽的温度和压力是一一对应的,而过热蒸汽的温度和压力不再一一对应。
3. 应用范围:饱和蒸汽主要用于低温加热、干燥、消毒等工艺过程中,而过热蒸汽主要用于高温加热、干燥、消毒等工艺过程中。
饱和蒸汽和过热蒸汽
饱和蒸汽和过热蒸汽白坤(高级工程师,河南省郑州市)(1)饱和蒸汽与过热蒸汽①在饱和状态下的液体称饱和液体,其对应蒸汽是饱和蒸汽,最初只是湿饱和蒸汽,待饱和水中水分完全蒸发后才成为干饱和蒸汽。
蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和过程温度是不增加的(湿饱和到干饱和温度保持不变),干饱和之后继续加热则温度会上升成为过热蒸气。
②饱和蒸汽的质量与其温度压力有关系,当压力一定时其温度也是定值,压力不变的情况下饱和蒸汽温度是在对应压力下的饱和温度。
从热力学角度讲水加热到饱和温度后并不能变成蒸汽,还要吸收一定量的热(即汽化潜热)后才能变成蒸汽,在吸收这部分热量时蒸汽的温度并不升高,在温度上体现不出来蒸汽在吸收热量(即潜热)。
饱和蒸汽在吸热后达到一定程度后变成过热蒸汽其温度下降将变成饱和水,查饱和蒸汽焓值需要通过熵焓表,饱和蒸汽温度和压力是对应关系,只需根据之中的任一个数据,然后查熵焓表对应饱和蒸汽焓值,乘以蒸汽量就计算出饱和蒸汽的热量。
③过热蒸汽是将饱和蒸汽继续加热,在压力不变的状态下当其温度超过该压力下的饱和温度时的蒸汽。
过热蒸汽温度在一定范围内升高增加内能,温度下降到一定程度后将变成饱和蒸汽。
过热蒸汽温度和压力关系不对应,计算过热蒸汽的热量需根据过热蒸汽的温度和压力两个数据才能查出对应焓值,过热蒸汽的压力与温度之间无任何关系,只要加热(多少不限)就能提高温度,在压力一定的场合,其过热蒸汽的温度却大不相同。
过热蒸汽温度与压力没有对应关系还与蒸汽密度有关,如3.5MPa,温度260℃时密度为16.4231kg/m3、温度300℃时密度为14.6049kg/m3,同样压力下温度越高密度越小。
(2)过热蒸汽特点①过热蒸汽比饱和蒸汽有更高的焓值,不适用工程换热,直接用工程换热时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,这就浪费了时间和过程。
过热蒸汽温度过高,具有比饱和蒸汽更多的热量,这部分多出的热量与汽化潜热相比却非常小。
过热蒸汽的性质和饱和蒸汽的转换
过热蒸汽的性质和饱和蒸汽的转换(2010-08-28 20:22:09)转载▼标签:杂谈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?一、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3barg时,蒸汽饱和温度为143.6℃,在这个压力下,温度超过143.6℃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。
二、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 barg,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6barg,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2066KJ/Kg.显然,在制程换热应用中,过热蒸汽的过热热焓很小。
饱和蒸汽和过热蒸汽
饱和蒸汽和过热蒸汽
过热蒸汽与饱和蒸汽的区别:一、性质不同;二、特点不同。
饱和蒸汽是水在一定压力下,加热至沸腾,水就开始气化,也就逐渐变为蒸汽,这时蒸汽的温度也就等于饱和温度,这种状态的蒸汽就称为饱和蒸汽。
如果把饱和蒸汽继续进行加热,其温度将会升高,并超过该压力下的饱和温度,这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。
一、性质不同
1、过热蒸汽:在饱和状态下的液体称为饱和液体,其对应的蒸汽是饱和蒸汽,但最初只是湿饱和蒸汽,待饱和水中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。
2、饱和蒸汽:未经过热处理的蒸汽称为饱和蒸汽,饱和蒸汽是在一个大气压下,温度为100度的蒸汽,温度不能再升高,是饱和状态下的蒸汽。
二、特点不同
1、过热蒸汽:可利用蒸汽的潜热,热效率高,节能效果显著;干燥速率快;干燥质量好;安全性好减少设备的体积和废气的净化量;有利于保护环境;具有灭菌消毒作用。
2、饱和蒸汽:饱和蒸汽的温度与压力之间一一对应,二者之间只有一个独立变量;饱和蒸汽容易凝结,在传输过程中如有热量损失,蒸汽中便有液滴或液雾形成,并导致温度与压力的降低。
1。
过热蒸汽的显热
过热蒸汽的显热过热蒸汽是指蒸汽温度超过饱和温度的蒸汽,其内部具有较高的热能。
在工业生产和能源利用中,过热蒸汽被广泛应用于蒸汽动力机械和工艺过程中。
过热蒸汽具有许多显著的特点和优势。
首先,过热蒸汽的温度较高,能够提供更大的机械功。
这使得过热蒸汽在蒸汽动力机械中能够更高效地进行工作。
其次,过热蒸汽的热能可以有效地被传递和利用,进一步提高能源利用效率。
除此之外,过热蒸汽的压力也可以提高,从而满足一些特殊工艺过程的要求。
过热蒸汽的显热是指单位质量蒸汽在恒定温度和压力下蒸发或凝结过程中吸收或释放的热量。
由于过热蒸汽的温度较高,其显热相对较大,使其在蒸汽动力机械和工艺过程中表现出更强大的能力。
过热蒸汽的显热可以通过以下公式计算:Q = m * h,其中Q 表示显热,m表示单位质量蒸汽的质量,h表示单位质量蒸汽的比焓。
单位质量蒸汽的比焓可以通过蒸汽表或蒸汽表计算器进行查找和计算。
过热蒸汽的显热直接影响了蒸汽动力机械和工艺过程中的能量转换和传递效果。
对于蒸汽动力机械,过热蒸汽的显热可以提供较大的动力输出,使机械运行更加高效。
对于工艺过程,过热蒸汽的显热可以提供所需的热能,满足工艺要求。
然而,过热蒸汽的处理和利用也存在一些挑战和问题。
首先,过热蒸汽的温度较高,需要进行相应的安全防护措施,以避免因高温而引发的危险。
其次,过热蒸汽的压力较大,需要进行相应的控制和调节,以保证系统的稳定运行。
此外,过热蒸汽的传递和利用需要合理的设计和布局,以确保能量的高效转换和利用。
总之,过热蒸汽是一种在工业生产和能源利用中广泛应用的能源形式。
其显著的特点和优势使其在蒸汽动力机械和工艺过程中具有重要的地位和作用。
了解和掌握过热蒸汽的显热特性,对于合理利用和高效运用蒸汽能源具有重要意义。
过热蒸汽的显热特性在能源转换和利用中具有重要的作用。
它对于蒸汽动力机械的高效运行和工艺过程的能量供应起着至关重要的作用。
在蒸汽动力机械中,显热是蒸汽的主要能量来源,它通过蒸汽机和蒸汽轮机等设备转化为机械能。
过热蒸汽及其特性
过热蒸汽及其特性如我们知道,当锅炉产生的饱和蒸汽经过温度更高的换热面,则蒸汽的温度会高于其蒸发温度。
此时蒸汽称为过热蒸汽,高于饱和蒸汽的温度称为过热度。
蒸汽不会在锅炉内产生过热。
饱和蒸汽必须通过附加的换热器,吸收锅炉烟气的热量变成过热蒸汽。
或者采用其他的热源对饱和蒸汽再加热可得到过热蒸汽。
蒸汽的过热也可以通过蒸汽减压得到,对饱和蒸汽进行减压是一种绝热膨胀,从蒸汽表中知,降压以后的低压蒸汽的焓值低于高压蒸汽,多余的焓值被用来对低压蒸汽进一步加热而产生饱和蒸汽,所以湿蒸汽减压可得到更干燥的蒸汽。
依据过热蒸汽热动力特性,其主要应用领域包含在发电机组的透平,通过喷嘴至电机,推动电机转动。
推动电机转动的能量来自蒸汽,所以当蒸汽通过透平转子后能量减少。
如果是饱和蒸汽,能量的减少将会引起部分蒸汽凝结成水。
通常,透平有很多级,从第一级出来的蒸汽直接作用在第二级上。
这意味着饱和蒸汽通过下一级时会变得越来越湿,这不仅会导致水锤和,同时水滴会引起透平内部的冲蚀。
但是这并不是透平使用过热蒸汽的唯一原因,过热蒸汽能以更高的速度输送,通过管道和喷嘴,这样对同样尺寸的透平机组可以提高它的性能。
瓦特节能经验表明,电站透平使用的过热蒸汽可能有高达150barg/550oC,超过200oC的过热度。
蒸汽过热部分的能量可以如下计算:150barg饱和蒸汽的焓hg值为2611kJ/kg;而150barg/550oC的过热蒸汽焓hg 值高达3445kJ/kg 因此过热部分的能量为=834kJ/kg。
看起来这样似乎是增加了有用的能量增加,但实际上对工艺过程来说,使用过热蒸汽传递热量需要时间更长、更困难。
以过热蒸汽的比焓认为是1.186kJ/kgºC.过热蒸汽在冷凝释放出蒸发焓以前必须冷却到饱和温度,很显然过热蒸汽冷却到饱和温度释放出的热量是很小的。
例如6barg175ºC的过热蒸汽,在冷凝以前必须冷却到饱和温度6barg(165ºC)。
蒸汽物理知识点总结
蒸汽物理知识点总结一、蒸汽的基本性质1. 蒸汽的定义蒸汽是水在一定条件下发生的气态物质。
在标准大气压下,水的沸点是100℃,在这个温度以下,液态水和水蒸气达到平衡,称为饱和蒸汽。
超过饱和蒸汽温度的水蒸气称为过热蒸汽。
2. 蒸汽的物理性质蒸汽具有一定的温度、压力和比体积,其物理性质受温度和压力的影响。
当蒸汽的温度和压力变化时,其比体积也会发生变化。
蒸汽的物理性质对于蒸汽动力机械的设计和运行至关重要。
二、蒸汽的热力特性1. 蒸汽的热力性质蒸汽具有比热容、焓和熵等热力性质。
比热容是指单位质量的蒸汽升高1摄氏度温度所需的热量。
焓是指单位质量的蒸汽所含的总热量,是蒸汽的重要热力参数。
熵是指单位质量的蒸汽在某一温度下的熵值,是描述蒸汽热力性质的重要参数。
2. 蒸汽的热力循环蒸汽作为工业生产和能源转换中的热力工质,其热力循环包括冷凝-加热、等熵膨胀、等压加热和等熵压缩等过程。
这些热力循环过程在热力机械和热力设备中得到广泛应用,是工程技术中重要的应用知识。
三、蒸汽的热工应用1. 蒸汽动力机械蒸汽动力机械包括蒸汽轮机和蒸汽发动机两种类型,是利用蒸汽动力进行能量转换的设备。
蒸汽动力机械在工业生产和能源转换中具有重要的地位,广泛应用于电力、船舶、火车、飞机、机车、工矿企业和供热供暖等领域。
2. 蒸汽锅炉蒸汽锅炉是将水加热转化为蒸汽的设备,是工业生产中的重要设备。
蒸汽锅炉广泛用于火力发电、动力机械、建筑供热、采暖和工业生产中对工艺热量的需求。
3. 蒸汽轮压缩机蒸汽轮压缩机是利用蒸汽压缩空气的设备,广泛应用于制冷、制冷、冷库和空调设备等领域。
4. 蒸汽热交换器蒸汽热交换器是利用蒸汽热量进行热量交换的设备,包括蒸汽换热器、蒸汽冷凝器、蒸汽加热器等。
蒸汽热交换器广泛应用于石油、化工、冶金、电力、制药、国防和航天等领域。
综上所述,蒸汽作为一种重要的热力工质,其基本性质、热力特性、热力循环和应用知识对于工程技术人员和相关从业人员来说具有重要的理论和实践意义。
6公斤过热蒸汽热量
6公斤过热蒸汽热量1. 什么是过热蒸汽?在热力学中,过热蒸汽是指在饱和蒸汽状态下进一步加热而获得的高温高压蒸汽。
过热蒸汽具有更高的温度和能量,可以用于驱动蒸汽涡轮机、加热设备或其他工业应用。
2. 过热蒸汽的特性和性质过热蒸汽具有以下特性和性质:•高温高压:过热蒸汽的温度和压力较高,通常用来进行高温加热或高压动力传递。
•高热量:过热蒸汽具有更多的热量,可以提供更大的能量输出。
•稳定性:过热蒸汽相对于饱和蒸汽更稳定,不易发生凝结或冷凝。
3. 过热蒸汽的热量计算过热蒸汽的热量可以通过以下公式计算:Q = m * (h - hf)其中,Q表示过热蒸汽的热量,单位为焦耳(J)或千焦(kJ);m表示蒸汽的质量,单位为千克(kg);h表示蒸汽的比焓,单位为焦耳/千克(J/kg)或千焦/千克(kJ/kg);hf表示蒸汽的饱和液体比焓,单位同上。
4. 6公斤过热蒸汽热量的计算假设我们有6公斤的过热蒸汽,要计算其热量,我们需要知道蒸汽的比焓和饱和液体比焓。
根据实际情况,假设过热蒸汽的比焓为3000焦耳/千克(J/kg),饱和液体比焓为1000焦耳/千克(J/kg)。
代入公式,可以计算出热量:Q = 6 * (3000 - 1000) = 12000焦耳(J)或12千焦(kJ)因此,6公斤过热蒸汽的热量为12000焦耳或12千焦。
5. 过热蒸汽的应用领域过热蒸汽在工业和能源领域有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:•蒸汽涡轮机:过热蒸汽被用作驱动蒸汽涡轮机,产生机械能,用于发电或推动其他设备。
•加热设备:过热蒸汽可以用于加热各种设备,如锅炉、加热炉、蒸煮锅等。
•化工过程:过热蒸汽在化工过程中可以被用作加热或反应的热源。
•蒸汽喷射泵:过热蒸汽可以用于蒸汽喷射泵,用来提升或抽吸液体。
•温度控制:过热蒸汽可以通过调节蒸汽的温度来实现对设备或系统的温度控制。
6. 过热蒸汽的优势和挑战过热蒸汽相对于饱和蒸汽具有以下优势:•更高的温度和能量输出,提供更大的动力和加热效果。
高温高压蒸汽参数
高温高压蒸汽参数高温高压蒸汽是指在较高的温度和压力下产生的蒸汽。
作为一种重要的工程材料和能源载体,高温高压蒸汽在工业生产、能源利用、环境保护等方面都具有重要的应用价值。
本文将从高温高压蒸汽的定义及特性、应用领域、实验技术以及安全控制等方面展开介绍。
### 一、高温高压蒸汽的定义及特性高温高压蒸汽是指在温度大于100摄氏度、压力大于标准大气压下形成的蒸汽。
其特性主要体现在以下几个方面:1. 温度高:高温高压蒸汽的温度通常在200摄氏度以上,甚至可以达到500摄氏度以上。
2. 压力大:高温高压蒸汽的压力通常在1MPa(兆帕)以上,最高可超过10MPa。
3. 能量丰富:高温高压蒸汽具有高能量密度,可以被用作动力源或者热能源。
4. 物理性质变化:在高温高压下,水蒸气的物理性质发生明显变化,导致其在能量传输、化学反应等方面表现出独特的特性。
### 二、高温高压蒸汽的应用领域高温高压蒸汽在众多领域有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 电力工业:高温高压蒸汽被应用于蒸汽轮机发电系统中,作为驱动发电机的动力源。
2. 化工工业:在化工生产中,高温高压蒸汽常被用作热源,驱动化工反应或者作为干燥、蒸馏等工艺的能源。
3. 制造业:高温高压蒸汽可用于驱动机械设备、加工工件等方面。
4. 航空航天领域:高温高压蒸汽在航空发动机、火箭推进器等领域具有重要的作用。
5. 其他领域:高温高压蒸汽还被应用于清洁能源的开发利用、环境污染治理等方面。
### 三、高温高压蒸汽的实验技术研究高温高压蒸汽的实验技术是对其性质和行为进行深入了解的重要手段。
常见的高温高压蒸汽实验技术包括:1. 高温高压容器:用于模拟高温高压环境,观察蒸汽在不同温度和压力下的特性变化。
2. 蒸汽动力实验台:用于模拟蒸汽驱动动力系统的实验平台,研究高温高压蒸汽在动力传递中的性能。
3. 材料试验:研究在高温高压条件下材料的性能及耐受能力,以保证设备的安全稳定运行。
浅析蒸汽过热对生产的影响
浅析蒸汽过热对生产的影响浅析蒸汽过热对生产的影响摘要:本文通过对工业生产中蒸汽过热的现象进行分析,指出了蒸汽过热对生产工艺和设备的影响,并提出了相应的解决方法,对广泛使用的间壁式换热系统有重要意义。
关键词:蒸汽过热放热过程间壁式换热器1.引言:1.1.相关概念:;,尤其是间壁式换热中蒸汽温度超过180℃的现象;,本文特指水蒸汽。
1.2.蒸汽过热的原因:,现代动力工程和热能技术要求锅炉产生过热度极高的过热蒸汽,若锅炉房供出的蒸汽未经减温减压,直接送至供热用汽点,则造成蒸汽过热;,高压的干饱和蒸汽在供入用汽点前被减至低压,在其下游产生过热度,饱和蒸汽转化为过热蒸汽。
1.3.过热蒸汽的特点(相对于饱和蒸汽):,其温度数值和蒸汽压力没有一一对应关系(饱和蒸汽温度和压力的关系曲线如图一所示)。
,相同质量的过热蒸汽可放出较多的热量(过热蒸汽与饱和蒸汽的焓值比较如图二)。
,放热过程比饱和蒸汽长。
,传热速率低。
2.蒸汽在生产中的作用及换热分析:2.1.蒸汽在生产中的作用蒸汽作为载热体,被广泛用于多种换热过程,通过热交换热加热工艺介质。
在纺织生产中,蒸汽用来加热织物、水、空气等,使其被加热到(或保持在)工艺温度,以进行相应的生物化学反应或物理变化,完成纺织工艺生产。
2.2.蒸汽的放热过程纺织生产中的大多数工艺过程都不允许被加热工质与蒸汽接触,故要通过间壁式换热器进行热交换。
在间壁式换热器中,蒸汽与工质之间的热量的传递过程为:⑴蒸汽以对流的方式将热量传递给间壁,⑵热量从间壁一侧以导热的方式传向另一侧,⑶热量从工质侧间壁以对流方式传递到工质的主体中。
即传热过程由对流——导热——对流三个部分串联组成。
若换热器的传热速率Q=KA△tm,则平壁传热时A1=Am=A2=A,则有由此可见,在使用相同的换热设备(b、λ相同)加热相同的工质(α2相同)时,传热速度主要由蒸汽向间壁对流放热的传热系数α1和平均温度差△tm决定。
据有关资料可知,过热蒸汽冷却时传热系数α为20~100W/(m2·K),饱和蒸汽膜状冷凝时传热系数α为5000~15000W/(m2·K),二者相差的数量级很大;在列管式给水加热器中,过热蒸汽冷却时的传热系数K为200~1000 kcal/(m2·h·℃),饱和蒸汽凝结时的传热系数K为2000~3500kcal/(m2·h·℃)。
饱和蒸汽与过热蒸汽的区别及各自应用领域
饱和蒸汽是在一个大气压下,温度为100度的蒸汽,温度不能再升高;过热蒸汽是在几个或几十个大气压下,温度可以生得较高的蒸汽。
当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。
由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面碰撞时,有的分子则被液体分子所吸引,而重新返回液体中成为液体分子。
开始蒸发时,进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目,随着蒸发的继续进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,因而返回液体中的分子数目也增多。
当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝结处于动平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。
在饱和状态下的液体称为饱和液体,其蒸汽称为干饱和蒸汽(也称饱和蒸汽)。
如果用户是为了达到更精确的计量监控,建议都视为过热蒸汽,对温度和压力补偿,但考虑成本问题,客户也可以只对温度进行补偿。
理想的饱和蒸汽状态,指的是温度、压力及蒸汽密度三者存在一一对应的关系,知道其中一个,其他二个值就是定数。
存在这种关系的蒸汽就是饱和蒸汽,否这都可以视为过热蒸汽进行计量。
实际中过热蒸汽的温度可以较高,压力一般都相对较低(较饱和蒸汽),0.7MPa ,200℃蒸汽就是这样,属过热蒸汽。
水在一定的压力下加热,水的温度随着不断加热而上升,当水温升高到某一温度时,水就开始沸腾,这时候水的温度称为沸腾温度。
如在继续加热,水温保持不变,水即开始气化,而逐步变为蒸汽。
水在一定的压力下的沸腾温度也称为饱和温度。
这个温度与其所受压力大小有关,压力愈大,则沸腾温度也就越高;反之,压力小,则沸腾温度也低。
例如压力为0.10MPa(1atm)时,其饱和温度为99.09°C;压力为4.05MPa (40atm)时,其饱和温度为249.18°C;压力为10.13MPa(100atm)时,其饱和温度为309.53°C。
过热蒸汽及饱和蒸汽还有减温减压系统介绍
过热蒸汽及饱和蒸汽还有减温减压系统介绍一、什么是过热过热蒸汽是指温度高于饱和温度的蒸汽。
例如:表压为3Bar g 的饱和蒸汽的温度为143.762℃,如果对其继续加热并维持压力不变,它将变成过热蒸汽,这额外的热量使蒸汽:1. 温度高于饱和温度;2. 比饱和蒸汽具有更多的热量;3. 比饱和蒸汽具有更大的比容;过热蒸汽主要用于电厂以驱动汽轮机来发电。
根据朗肯循环的原理,用过热蒸汽驱动汽轮机的热效率要远高于用饱和蒸汽。
二、过热蒸汽的优点:1. 湿蒸汽在汽轮机内会形成水滴,导致汽轮机叶轮冲蚀,同时增加了摩擦阻力,故只能使用过热蒸汽;2. 可以使用更高的的管道流速(最高至100m/s),这样可以减小蒸汽管网的尺寸;3. 对于连续运行的工厂,过热蒸汽意味着管道中没有冷凝水的形成,因此只需要在系统启动时进行疏水。
三、使用过热蒸汽的缺点:1. 虽然过热蒸汽包含了更多的热量,这种热量以三种形式存在:水的焓、蒸发焓(潜热)、过热焓,但大部分热量是蒸发焓,过热部分的热量仅占很小的一部分。
例如:在10Barg压力下温度为300℃的过热蒸汽,水的焓为=763KJ/Kg;蒸发焓为=2015KJ/Kg;过热焓为=274KJ/Kg。
2. 但使用过热蒸汽作为传热介质时,其传热系数是变化的,比较低且难于精确量化。
这样很难进行换热器的精确选型和控制。
同时与使用饱和蒸汽的设备相比其换热器更大、更昂贵。
3. 过热蒸汽一旦冷却到饱和蒸汽,其传热系数将会大幅度提高,并且蒸汽冷凝成水的过程中温度保持恒定不变,这样有助于换热设备的正确选型和控制。
由于使用饱和蒸汽的换热系数高,与过热蒸汽相比其换热设备会减小、便宜。
4. 某些过程(例如蒸馏罐)当使用过热蒸汽时效率会降低;5. 高温的过热蒸汽意味着所有使用的换热设备等级更高,因此更昂贵;6. 过热蒸汽的高温可能会损坏敏感的设备,比如密封件、法兰间的密封垫等;以上缺点表明过热蒸汽通常不适合用于一般的制程使用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
过热蒸汽及其特性
过热蒸汽及其特性
如我们知道,当锅炉产生的饱和蒸汽经过温度更高的换热面,则蒸汽的温度会高于其蒸发温度。
此时蒸汽称为过热蒸汽,高于饱和蒸汽的温度称为过热度。
蒸汽不会在锅炉内产生过热。
饱和蒸汽必须通过附加的换热器,吸收锅炉烟气的热量变成过热蒸汽。
或者采用其他的热源对饱和蒸汽再加热可得到过热蒸汽。
蒸汽的过热也可以通过蒸汽减压得到,对饱和蒸汽进行减压是一种绝热膨胀,从蒸汽表中知,降压以后的低压蒸汽的焓值低于高压蒸汽,多余的焓值被用来对低压蒸汽进一步加热而产生饱和蒸汽,所以湿蒸汽减压可得到更干燥的蒸汽。
依据过热蒸汽热动力特性,其主要应用领域包含在发电机组的透平,通过喷嘴至电机,推动电机转动。
推动电机转动的能量来自蒸汽,所以当蒸汽通过透平转子后能量减少。
如果是饱和蒸汽,能量的减少将会引起部分蒸汽凝结成水。
通常,透平有很多级,从第一级出来的蒸汽直接作用在第二级上。
这意味着饱和蒸汽通过下一级时会变得越来越湿,这不仅会导致水锤和,同时水滴会引起透平内部的冲蚀。
但是这并不是透平使用过热蒸汽的唯一原因,过热蒸汽能以更高的速度输送,通过管道和喷嘴,这样对同样尺寸的透平机组可以提高它的性能。
瓦特节能经验表明,电站透平使用的过热蒸汽可能有高达150barg/550oC,超过200oC的过热度。
蒸汽过热部分的能量可以如下计算:150barg饱和蒸汽的焓hg值为2611kJ/kg;而150barg/550oC的过热蒸汽焓hg 值高达3445kJ/kg 因此过热部分的能量为=834kJ/kg。
看起来这样似乎是增加了有用的能量增加,但实际上对工艺过程来说,使用过热蒸汽传递热量需要时间更长、更困难。
以过热蒸汽的比焓认为是1.186kJ/kgºC.过热蒸汽在冷凝释放出蒸发焓以前必须冷却到饱和温度,很显然过热蒸汽冷却到饱和温度释放出的热量是很小的。
例如6barg175ºC的过热蒸汽,在冷凝以前必须冷却到饱和温度6barg(165ºC)。
因此1kg的过热蒸汽冷却到饱和温度时的蒸汽会释放出:=1kgx1.186kJ/kgx10ºC=11.86kJ。
而1kg的蒸汽在165ºC冷凝时释放出的热量(蒸发焓)=2066kJ。
很显然在传热应用中,过热蒸汽的用处是很有限的,这是因为
•和饱和蒸汽相比,热含量低。
•传热性能差。
•降低工艺过程设备的性能。
当蒸汽作为过程介质时,过热蒸汽马上会降低工艺过程的性能。
所以瓦特节能的建议是当重作为换热介质使用时,饱和蒸汽更为适合。
动物饲料在加工成球状颗粒前的工艺,在该工艺过程中吸收水分是很关键的一个过程。
过热蒸汽使动物饲料过干,使饲料颗粒成球困难。
因此瓦特节能往往建议客户,在饲料处理机前安装减压阀必须保证有6m左右的距离。