Tại sao hơi quá nhiệt cần phải giảm thành hơi bão hòa?

01. Hơi nước bão hòa
Khi nước được đun nóng đến sôi dưới một áp suất nhất định, nước bắt đầu bốc hơi và dần chuyển thành hơi nước. Lúc này, nhiệt độ hơi nước là nhiệt độ bão hòa, được gọi là “hơi nước bão hòa”. Trạng thái hơi bão hòa lý tưởng đề cập đến mối quan hệ một-một giữa nhiệt độ, áp suất và mật độ hơi nước.

02. Hơi nước quá nhiệt
Khi hơi bão hòa tiếp tục được làm nóng và nhiệt độ của nó tăng lên và vượt quá nhiệt độ bão hòa dưới áp suất này, hơi nước sẽ trở thành “hơi quá nhiệt” với một mức độ quá nhiệt nhất định. Tại thời điểm này, áp suất, nhiệt độ và mật độ không có sự tương ứng một-một. Nếu phép đo vẫn dựa trên hơi nước bão hòa thì sai số sẽ lớn hơn.

Trong thực tế sản xuất, hầu hết người dùng sẽ lựa chọn sử dụng nhà máy nhiệt điện để sưởi ấm tập trung. Hơi quá nhiệt do nhà máy điện tạo ra có nhiệt độ và áp suất cao. Nó cần phải đi qua hệ thống trạm khử quá nhiệt và giảm áp để biến hơi quá nhiệt thành hơi bão hòa trước khi vận chuyển đến người dùng, hơi quá nhiệt chỉ có thể giải phóng nhiệt ẩn hữu ích nhất khi được làm lạnh đến trạng thái bão hòa.

Sau khi hơi quá nhiệt được vận chuyển đi một quãng đường dài, do điều kiện làm việc (như nhiệt độ, áp suất) thay đổi, khi độ quá nhiệt không cao, nhiệt độ giảm do thất thoát nhiệt, chuyển sang trạng thái bão hòa hoặc siêu bão hòa từ trạng thái quá nhiệt và sau đó biến đổi. trở thành hơi bão hòa.

Tại sao hơi quá nhiệt cần phải giảm thành hơi bão hòa?
1.Hơi quá nhiệt phải được làm lạnh đến nhiệt độ bão hòa trước khi có thể giải phóng entanpy bay hơi. Nhiệt lượng tỏa ra từ quá trình làm mát bằng hơi quá nhiệt đến nhiệt độ bão hòa là rất nhỏ so với entanpy bay hơi. Nếu độ quá nhiệt của hơi nước nhỏ thì phần nhiệt này tương đối dễ thoát ra, nhưng nếu độ quá nhiệt lớn thì thời gian làm mát sẽ tương đối dài và chỉ một phần nhiệt nhỏ có thể thoát ra trong thời gian đó. So với entanpy bay hơi của hơi bão hòa, nhiệt lượng tỏa ra bởi hơi quá nhiệt khi làm lạnh đến nhiệt độ bão hòa là rất nhỏ, điều này sẽ làm giảm hiệu suất của thiết bị sản xuất.

2.Khác với hơi bão hòa, nhiệt độ của hơi quá nhiệt không nhất định. Hơi quá nhiệt phải được làm mát trước khi nó có thể giải phóng nhiệt, trong khi hơi bão hòa chỉ giải phóng nhiệt thông qua sự thay đổi pha. Khi hơi nước nóng giải phóng nhiệt, nhiệt độ sẽ được tạo ra trong thiết bị trao đổi nhiệt. độ dốc. Điều quan trọng nhất trong sản xuất là sự ổn định của nhiệt độ hơi nước. Độ ổn định của hơi nước có lợi cho việc kiểm soát nhiệt độ, vì quá trình truyền nhiệt chủ yếu phụ thuộc vào chênh lệch nhiệt độ giữa hơi nước và nhiệt độ, nhiệt độ của hơi quá nhiệt khó ổn định, không có lợi cho việc kiểm soát nhiệt độ.

3.Mặc dù nhiệt độ của hơi quá nhiệt dưới cùng một áp suất luôn cao hơn hơi bão hòa nhưng khả năng truyền nhiệt của nó thấp hơn nhiều so với hơi bão hòa. Vì vậy, hiệu suất của hơi quá nhiệt thấp hơn nhiều so với hơi bão hòa trong quá trình truyền nhiệt ở cùng áp suất.

Vì vậy, trong quá trình vận hành thiết bị, ưu điểm của việc biến hơi quá nhiệt thành hơi bão hòa thông qua bộ giảm nhiệt vượt trội hơn những nhược điểm. Ưu điểm của nó có thể được tóm tắt như sau:

Hệ số truyền nhiệt của hơi bão hòa cao. Trong quá trình ngưng tụ, hệ số truyền nhiệt cao hơn hệ số truyền nhiệt của hơi quá nhiệt thông qua “quá nhiệt-truyền nhiệt-làm mát-bão hòa-ngưng tụ”.

Do nhiệt độ thấp nên hơi bão hòa còn có nhiều lợi ích cho hoạt động của thiết bị. Nó có thể tiết kiệm hơi nước và rất có lợi trong việc giảm tiêu thụ hơi nước. Nói chung, hơi bão hòa được sử dụng làm hơi trao đổi nhiệt trong sản xuất hóa chất.