Kāpēc pārkarsēts tvaiks ir jāsamazina līdz piesātinātam tvaikam?

01. Piesātināts tvaiks
Kad ūdens tiek uzkarsēts līdz vārīšanās temperatūrai zem noteikta spiediena, ūdens sāk iztvaikot un pakāpeniski pārvēršas tvaikā. Šajā laikā tvaika temperatūra ir piesātinājuma temperatūra, ko sauc par “piesātināto tvaiku”. Ideāls piesātināta tvaika stāvoklis attiecas uz savstarpējo attiecību starp temperatūru, spiedienu un tvaika blīvumu.

02.Pārkarsēts tvaiks
Kad piesātinātais tvais turpina karsēt un tā temperatūra paaugstinās un pārsniedz piesātinājuma temperatūru zem šī spiediena, tvaiks kļūs par “pārkarsētu tvaiku” ar noteiktu pārkaršanas pakāpi. Šobrīd spiedienam, temperatūrai un blīvumam nav savstarpējas atbilstības. Ja mērījums joprojām ir balstīts uz piesātinātu tvaiku, kļūda būs lielāka.

Faktiskajā ražošanā lielākā daļa lietotāju izvēlēsies centralizētajai apkurei izmantot termoelektrostacijas. Elektrostacijas ražotais pārkarsētais tvaiks ir augstas temperatūras un augsta spiediena. Tam ir jāiziet cauri pārkarsēšanas un spiediena samazināšanas stacijas sistēmai, lai pārkarsētu tvaiku pārvērstu piesātinātā tvaikā, pirms to transportē uz Lietotājiem pārkarsēts tvaiks var atbrīvot visnoderīgāko latento siltumu tikai tad, kad tas ir atdzesēts līdz piesātinātam stāvoklim.

Pēc pārkarsēta tvaika transportēšanas lielā attālumā, mainoties darba apstākļiem (piemēram, temperatūrai un spiedienam), kad pārkaršanas pakāpe nav augsta, temperatūra siltuma zudumu dēļ pazeminās, ļaujot tam nonākt piesātinātā vai pārsātinātā stāvoklī no plkst. pārkarsētu stāvokli un pēc tam pārveidot. kļūst piesātināts tvaiks.

Kāpēc pārkarsēts tvaiks ir jāsamazina līdz piesātinātam tvaikam?
1.Pārkarsēts tvaiks ir jāatdzesē līdz piesātinājuma temperatūrai, pirms tas var atbrīvot iztvaikošanas entalpiju. Siltums, kas izdalās no pārkarsētā tvaika dzesēšanas līdz piesātinājuma temperatūrai, ir ļoti mazs, salīdzinot ar iztvaikošanas entalpiju. Ja tvaika pārkarsējums ir mazs, šī siltuma daļa ir salīdzinoši viegli izdalāma, bet, ja pārkarsējums ir liels, dzesēšanas laiks būs salīdzinoši ilgs, un šajā laikā var izdalīties tikai neliela daļa siltuma. Salīdzinot ar piesātināta tvaika iztvaikošanas entalpiju, siltums, ko izdala pārkarsēts tvaiks, atdzesējot līdz piesātinājuma temperatūrai, ir ļoti mazs, kas samazinās ražošanas iekārtu veiktspēju.

2.Atšķirībā no piesātināta tvaika, pārkarsēta tvaika temperatūra nav noteikta. Pārkarsēts tvaiks ir jāatdzesē, pirms tas var atbrīvot siltumu, savukārt piesātināts tvaiks izdala siltumu tikai fāzes maiņas rezultātā. Kad karsts tvaiks izdala siltumu, siltuma apmaiņas iekārtā rodas temperatūra. gradients. Vissvarīgākais ražošanā ir tvaika temperatūras stabilitāte. Tvaika stabilitāte ir labvēlīga apkures kontrolei, jo siltuma pārnese galvenokārt ir atkarīga no temperatūras starpības starp tvaiku un temperatūru, un pārkarsēta tvaika temperatūru ir grūti stabilizēt, kas nav labvēlīga apkures kontrolei.

3.Lai gan pārkarsēta tvaika temperatūra zem tāda paša spiediena vienmēr ir augstāka nekā piesātināta tvaika temperatūra, tā siltuma pārneses spēja ir daudz zemāka nekā piesātināta tvaika temperatūra. Tāpēc pārkarsēta tvaika efektivitāte ir daudz zemāka nekā piesātināta tvaika efektivitāte siltuma pārneses laikā ar tādu pašu spiedienu.

Tāpēc iekārtas darbības laikā priekšrocības pārkarsētā tvaika pārvēršanai piesātinātā tvaikā caur atkausētāju atsver trūkumus. Tās priekšrocības var apkopot šādi:

Piesātināta tvaika siltuma pārneses koeficients ir augsts. Kondensācijas procesa laikā siltuma pārneses koeficients ir augstāks par pārkarsēta tvaika siltuma pārneses koeficientu, izmantojot “pārkarsēšanu-siltuma pārnesi-dzesēšanu-piesātinājumu-kondensāciju”.

Zemās temperatūras dēļ piesātinātajam tvaikam ir arī daudz priekšrocību iekārtu darbībai. Tas var ietaupīt tvaiku un ir ļoti izdevīgs tvaika patēriņa samazināšanai. Parasti piesātinātu tvaiku izmanto siltuma apmaiņas tvaikam ķīmiskajā ražošanā.