เหตุใดไอน้ำที่ร้อนจัดต้องลดลงเป็นไอน้ำอิ่มตัว?

01. ไอน้ำอิ่มตัว
เมื่อน้ำถูกทำให้ร้อนถึงการเดือดภายใต้ความดันบางอย่างน้ำก็จะกลายเป็นไอและค่อยๆเปลี่ยนเป็นไอน้ำ ในเวลานี้อุณหภูมิไอน้ำคืออุณหภูมิความอิ่มตัวซึ่งเรียกว่า "ไอน้ำอิ่มตัว" สถานะไอน้ำอิ่มตัวในอุดมคติหมายถึงความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่งระหว่างอุณหภูมิความดันและความหนาแน่นของไอน้ำ

02. ไอน้ำ
เมื่อไอน้ำอิ่มตัวยังคงได้รับความร้อนและอุณหภูมิสูงขึ้นและสูงกว่าอุณหภูมิความอิ่มตัวภายใต้ความดันนี้ไอน้ำจะกลายเป็น "ไอน้ำที่ร้อนจัด" ด้วยระดับความร้อนสูง ในเวลานี้ความดันอุณหภูมิและความหนาแน่นไม่มีการติดต่อแบบหนึ่งต่อหนึ่ง หากการวัดยังคงขึ้นอยู่กับไอน้ำอิ่มตัวข้อผิดพลาดจะมีขนาดใหญ่ขึ้น

ในการผลิตจริงผู้ใช้ส่วนใหญ่จะเลือกใช้โรงไฟฟ้าความร้อนเพื่อให้ความร้อนจากส่วนกลาง ไอน้ำที่ร้อนจัดที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้านั้นมีอุณหภูมิสูงและมีแรงดันสูง มันต้องผ่านระบบสถานีลดความร้อนแรงและการลดแรงดันเพื่อเปลี่ยนไอน้ำที่ร้อนจัดเป็นไอน้ำอิ่มตัวก่อนที่จะส่งไปยังผู้ใช้ไอน้ำที่ร้อนแรงสามารถปล่อยความร้อนแฝงที่มีประโยชน์มากที่สุดเมื่อมันถูกทำให้เย็นลงในสภาวะอิ่มตัว

หลังจากการขนส่งไอน้ำที่ร้อนแรงในระยะไกลเนื่องจากสภาพการทำงาน (เช่นอุณหภูมิและความดัน) เปลี่ยนไปเมื่อระดับความร้อนสูงไม่สูงอุณหภูมิจะลดลงเนื่องจากการสูญเสียความร้อนทำให้สามารถเข้าสู่สถานะอิ่มตัวหรือไม่อิ่มตัว กลายเป็นไอน้ำอิ่มตัว

เหตุใดไอน้ำที่ร้อนจัดต้องลดลงเป็นไอน้ำอิ่มตัว?
1.ไอน้ำที่ร้อนจัดจะต้องเย็นลงกับอุณหภูมิความอิ่มตัวก่อนที่จะปล่อยเอนทัลปีของการระเหย ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการระบายความร้อนด้วยไอน้ำที่ร้อนจัดจนถึงอุณหภูมิความอิ่มตัวนั้นมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับเอนทาลปีระเหย หากความร้อนของไอน้ำมีขนาดเล็กส่วนหนึ่งของความร้อนนี้ค่อนข้างง่ายที่จะปล่อย แต่ถ้ายิ่งใหญ่มีขนาดใหญ่เวลาเย็นจะค่อนข้างยาวและมีเพียงส่วนเล็ก ๆ ของความร้อนที่สามารถปล่อยออกมาได้ในช่วงเวลานั้น เมื่อเทียบกับเอนทัลปีระเหยของไอน้ำอิ่มตัวความร้อนที่ปล่อยออกมาโดยไอน้ำร้อนแรงเมื่อเย็นลงถึงอุณหภูมิความอิ่มตัวนั้นมีขนาดเล็กมากซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพของอุปกรณ์การผลิต

2.แตกต่างจากไอน้ำอิ่มตัวอุณหภูมิของไอน้ำร้อนแรงไม่แน่นอน ไอน้ำที่ร้อนจัดจะต้องเย็นลงก่อนที่จะปล่อยความร้อนในขณะที่ไอน้ำอิ่มตัวจะปล่อยความร้อนผ่านการเปลี่ยนเฟสเท่านั้น เมื่อไอน้ำร้อนปล่อยความร้อนอุณหภูมิจะถูกสร้างขึ้นในอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน การไล่ระดับสี สิ่งที่สำคัญที่สุดในการผลิตคือความเสถียรของอุณหภูมิไอน้ำ ความเสถียรของไอน้ำนั้นเอื้อต่อการควบคุมความร้อนเนื่องจากการถ่ายเทความร้อนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างไอน้ำและอุณหภูมิและอุณหภูมิของไอน้ำที่ร้อนจัดนั้นยากที่จะเสถียรซึ่งไม่เอื้อต่อการควบคุมความร้อน

3.แม้ว่าอุณหภูมิของไอน้ำที่ร้อนจัดภายใต้แรงดันเดียวกันนั้นสูงกว่าไอน้ำอิ่มตัวเสมอ แต่ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนนั้นต่ำกว่าไอน้ำอิ่มตัวมาก ดังนั้นประสิทธิภาพของไอน้ำที่ร้อนจัดจะต่ำกว่าไอน้ำอิ่มตัวมากในระหว่างการถ่ายเทความร้อนที่ความดันเดียวกัน

ดังนั้นในระหว่างการใช้งานอุปกรณ์ข้อดีของการเปลี่ยนไอน้ำร้อนแรงเป็นไอน้ำอิ่มตัวผ่านเครื่องดูดกลืนเกินดุลข้อเสีย ข้อดีของมันสามารถสรุปได้ดังนี้:

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของไอน้ำอิ่มตัวสูง ในระหว่างกระบวนการควบแน่นค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูงกว่าค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของไอน้ำที่ร้อนจัดผ่าน“ การชดเชยความร้อนด้วยความร้อนด้วยความร้อนสูง”

เนื่องจากอุณหภูมิต่ำไอน้ำอิ่มตัวก็มีประโยชน์มากมายสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ มันสามารถประหยัดไอน้ำและเป็นประโยชน์อย่างมากในการลดการใช้ไอน้ำ โดยทั่วไปแล้วไอน้ำอิ่มตัวจะใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนในการผลิตสารเคมี