蒸汽基础知识 PPT课件

例如：5bar饱和蒸汽
潜热值2085KJ/kg
5bar含湿5%的蒸汽 潜热值1981KJ/kg
由此，锅炉补水增加5%；
冷凝水增加5%
锅炉燃料增加5%
空气带来的问题（1）—降低饱和温度
道尔顿定律（分压力定律）
混合气体总压力等于各组成气体的分压力之和
分容积定律
混合气体总容积等于各组成气体的分容积之和
分压力与分容积成正比
V总 = V蒸汽 + V空气 P总 = P蒸汽 + P空气 空气的存在降低了蒸汽分压力，从而降低系统温度。
空气带来的问题（1）
压力（绝）
MPa
0.21 0.42 0.63 0.84 1.05
饱和蒸汽温度 在不同空气容积比例下温度
°C
10%
20%
30%
121
117
113
109
143
140
136
131
通过以下方法可以获得过热蒸汽：
➢ 1、将饱和蒸汽进一步加热 ➢ 2、将干燥的饱和蒸汽减压
蒸汽通过减压一定会得到过热吗？
减压前A 干蒸汽 6bar 165℃
湿蒸汽6bar 165℃ （干度0.98）
湿蒸汽 6bar 165℃ （干度0.92）
A能：蒸汽供给总热焓 B能：减压后标准总热焓
减压后B 过热蒸汽1bar 147℃
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凝结水的基本概念
凝结（冷凝）水－蒸汽冷却后产生的水。 饱和水－在一定压力下与水的沸点温度对应的水。 过冷水－在一定压力下比水的沸点温度低的水。
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温-焓图
这一点叫什么？
蒸汽产生过程
定压预热 定压汽化 定压过热
——水吸收热能使得物理状 态转变的过程。
关键词：
饱和温度（沸点） 饱和、过热 显热 潜热 总热焓 比容
饱和蒸汽1bar 120℃ （干度1.0)
湿蒸汽1bar 120℃ （干度0.95）
减压可以提高蒸汽品质
过热蒸汽应用场合
适用：适用于蒸汽动力场所
• 熵值稳定； • 防止凝水冲蚀
不适用：不适用热交换场所
和饱和部分相比，过热蒸汽部分所含的热容量很小 过热蒸汽的传热系数较低 热交换表面温度梯度较大 需要更多的换热面 耐温材料要求高
去硬度
处理二：除 氧
吸氧化合物 除氧器
பைடு நூலகம்
蒸汽的基本概念
蒸汽－水加热后产生的无色透明气体 饱和蒸汽－指在一定压力下与水的沸点温度相对应的纯蒸汽。 过热蒸汽－蒸汽温度达到饱和温度后继续吸热直到温度升高，
高于饱和温度的蒸汽。
闪蒸汽－又叫二次蒸汽，指一定压力下的热凝结水或锅炉水被
降压，部分水分会二次蒸发，所得到的蒸汽即为闪蒸汽。
高压饱和蒸气凝结水释放到低压环境中产生的蒸汽, 又称二次蒸汽。
计算公式
闪蒸比=（SH-SL）/ H x 100%
闪蒸汽量
闪蒸汽量=凝结水量×闪蒸比
闪蒸量vs.凝结水量(一)
换热器
1000 kg/h
0.4 MPa
150℃
重量
凝结水 900 kg/h 闪蒸汽 100 kg/h
容量
凝结水 0.9 m3/h 闪蒸汽 167.3 m3/h
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 1 5 10 15 25 30 40 50 60 70 80 90 100
Pressur压e (力bar baabrsolute)
蒸汽特性总结
压力与饱和温度的对应关系 —— 压力、饱和温度、沸点、凝结点
不同压力下，蒸汽中显热和潜热分配比例的变化 —— 显热、潜热、总热
疏水阀
0 MPa
闪蒸量vs.凝结水量(二)
100 kg 二次蒸汽 99.46% 总容量
凝结水管道
186倍
900 kg 凝结水 0.54% 总容量
难怪排放饱和凝结水很像漏汽吔！
过热蒸汽的概念
过热蒸汽是指温度高于饱和蒸汽温度的蒸汽
➢ 例如：在大气压力下将100 ºC的饱和蒸汽再加热到 110 ºC，则它的过热度为 10 ºC。
不同压力下，蒸汽与水（ 凝结水）的比容变化
—— 膨胀、凝结、闪蒸
蒸汽品质
湿蒸汽问题 空气问题 杂质问题
湿蒸汽
源自：
负荷的波动大； 锅炉液位控制过高； 水处理含盐量TDS高； 锅炉低压运行； 输送管道保温差； 缺少有效的疏水； 闪蒸汽
湿蒸汽的危害
降低输送及换热效率 产生水击
饱和蒸汽主要特性
温度随压力升高而升高, 成一一对应关系
显热随压力升高而增大,在三相点时为零
潜热随压力升高而减小,到临界点时为零
总热焓在绝对压力3.1MPa以下时随压力升高而 增大,在3.1MPa以上时随压力升高而减小
在中低压下,潜热占总热焓的绝大比重
蒸汽比容随压力升高而减小,到临界点时与水的 比容相同
蒸汽基础知识
为什么要用蒸汽作热媒？
产生于水（便宜、易获得） 无毒、无味、无色 便于输送 热值高 传热快 易于控制（压力、温度）
水的来源
雨水
溶解空气中的氧
自由氧对锅炉管壁产生腐蚀
江、河、湖、井水
溶解硅、钙、碳酸盐
钙和硅在锅炉管壁形成硬垢 碳酸盐形成 CO2
处理一：去 硬 度
化学处理 软化/除盐 + 除离子
160
155
150
145
171
166
161
156
181
176
171
165
高压蒸汽具有较少潜热 传递相同热量需要更多的高压蒸汽
空气带来的问题(2)—阻碍热传导 蒸汽中容积占 0.5%的空气降低传热效率50%
水膜 污垢层
金属传热面
污垢层 冷凝水膜 空气膜
蒸汽温度 120ºC
1bar g的蒸汽
被加热介质
90ºC 被加热介质 温度
空气带来的问题(3)—腐蚀和气阻
低于蒸汽温度下
CO2 + H2O = H2CO3
碳酸腐蚀回水管线等.
疏水阀必须在蒸汽温度下排除空气和凝结水
杂质
源自：
锅炉水（水垢及水源杂质）
管道污垢
密封材料 锈蚀
阻塞管道
焊渣 施工垃圾
控制失灵 阀门泄漏
疏水不畅
闪 蒸 汽 的概念
共享节能知识，珍惜人类资源！
在低压下,蒸汽比容比水大许多倍 ……
温－焓图
饱和蒸汽 参数表
饱和蒸汽压力-温度关系
蒸汽
温 度
水
压力
压力-热焓值
压力-比容
比容 Cum/kg
Specific Volume (Cu m/kg)
Stea饱m和Sp蒸. V汽o压lum力e下vs的P比res容sure
Metric bar units 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1