Γιατί ο υπέρθερμος ατμός πρέπει να μετατραπεί σε κορεσμένο ατμό;

01. Κορεσμένος ατμός
Όταν το νερό θερμαίνεται μέχρι βρασμού υπό ορισμένη πίεση, αρχίζει να εξατμίζεται και σταδιακά μετατρέπεται σε ατμό. Σε αυτή τη φάση, η θερμοκρασία του ατμού είναι η θερμοκρασία κορεσμού, η οποία ονομάζεται «κορεσμένος ατμός». Η ιδανική κατάσταση κορεσμένου ατμού αναφέρεται στη σχέση ένα προς ένα μεταξύ θερμοκρασίας, πίεσης και πυκνότητας ατμού.

02. Υπέρθερμος ατμός
Όταν ο κορεσμένος ατμός συνεχίζει να θερμαίνεται και η θερμοκρασία του αυξάνεται και υπερβαίνει τη θερμοκρασία κορεσμού υπό αυτήν την πίεση, ο ατμός θα γίνει «υπέρθερμος ατμός» με ένα ορισμένο βαθμό υπερθέρμανσης. Σε αυτή τη φάση, η πίεση, η θερμοκρασία και η πυκνότητα δεν έχουν αντιστοιχία ένα προς ένα. Εάν η μέτρηση εξακολουθεί να βασίζεται σε κορεσμένο ατμό, το σφάλμα θα είναι μεγαλύτερο.

Στην πραγματική παραγωγή, οι περισσότεροι χρήστες θα επιλέξουν να χρησιμοποιήσουν θερμοηλεκτρικούς σταθμούς για κεντρική θέρμανση. Ο υπέρθερμος ατμός που παράγεται από τον σταθμό παραγωγής ενέργειας είναι υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης. Πρέπει να περάσει από το σύστημα του σταθμού απο-υπερθέρμανσης και μείωσης πίεσης για να μετατρέψει τον υπέρθερμο ατμό σε κορεσμένο ατμό πριν τον μεταφέρει σε... Για τους χρήστες, ο υπέρθερμος ατμός μπορεί να απελευθερώσει την πιο χρήσιμη λανθάνουσα θερμότητα μόνο όταν ψυχθεί σε κορεσμένη κατάσταση.

Αφού ο υπερθερμασμένος ατμός μεταφερθεί σε μεγάλη απόσταση, καθώς αλλάζουν οι συνθήκες εργασίας (όπως η θερμοκρασία και η πίεση), όταν ο βαθμός υπερθέρμανσης δεν είναι υψηλός, η θερμοκρασία μειώνεται λόγω της απώλειας θερμότητας, επιτρέποντάς του να εισέλθει σε κορεσμένη ή υπερκορεσμένη κατάσταση από μια υπερθερμασμένη κατάσταση και στη συνέχεια να μετατραπεί σε κορεσμένο ατμό.

Γιατί ο υπέρθερμος ατμός πρέπει να μετατραπεί σε κορεσμένο ατμό;
1.Ο υπερθερμασμένος ατμός πρέπει να ψυχθεί στη θερμοκρασία κορεσμού πριν απελευθερώσει την ενθαλπία εξάτμισης. Η θερμότητα που απελευθερώνεται από την ψύξη του υπερθερμασμένου ατμού στη θερμοκρασία κορεσμού είναι πολύ μικρή σε σύγκριση με την ενθαλπία εξάτμισης. Εάν η υπερθέρμανση του ατμού είναι μικρή, αυτό το μέρος της θερμότητας απελευθερώνεται σχετικά εύκολα, αλλά εάν η υπερθέρμανση είναι μεγάλη, ο χρόνος ψύξης θα είναι σχετικά μεγάλος και μόνο ένα μικρό μέρος της θερμότητας μπορεί να απελευθερωθεί κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου. Σε σύγκριση με την ενθαλπία εξάτμισης του κορεσμένου ατμού, η θερμότητα που απελευθερώνεται από τον υπερθερμασμένο ατμό όταν ψύχεται στη θερμοκρασία κορεσμού είναι πολύ μικρή, γεγονός που θα μειώσει την απόδοση του εξοπλισμού παραγωγής.

2.Σε αντίθεση με τον κορεσμένο ατμό, η θερμοκρασία του υπερθερμασμένου ατμού δεν είναι βέβαιη. Ο υπερθερμασμένος ατμός πρέπει να ψυχθεί πριν απελευθερώσει θερμότητα, ενώ ο κορεσμένος ατμός απελευθερώνει θερμότητα μόνο μέσω αλλαγής φάσης. Όταν ο θερμός ατμός απελευθερώνει θερμότητα, δημιουργείται μια θερμοκρασία στον εξοπλισμό ανταλλαγής θερμότητας. Το πιο σημαντικό πράγμα στην παραγωγή είναι η σταθερότητα της θερμοκρασίας του ατμού. Η σταθερότητα του ατμού ευνοεί τον έλεγχο της θέρμανσης, επειδή η μεταφορά θερμότητας εξαρτάται κυρίως από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ατμού και θερμοκρασίας, και η θερμοκρασία του υπερθερμασμένου ατμού είναι δύσκολο να σταθεροποιηθεί, κάτι που δεν ευνοεί τον έλεγχο της θέρμανσης.

3.Αν και η θερμοκρασία του υπερθερμασμένου ατμού υπό την ίδια πίεση είναι πάντα υψηλότερη από αυτή του κορεσμένου ατμού, η ικανότητα μεταφοράς θερμότητας είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή του κορεσμένου ατμού. Επομένως, η απόδοση του υπερθερμασμένου ατμού είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή του κορεσμένου ατμού κατά τη μεταφορά θερμότητας στην ίδια πίεση.

Συνεπώς, κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού, τα πλεονεκτήματα της μετατροπής του υπερθερμαινόμενου ατμού σε κορεσμένο ατμό μέσω του θερμαντήρα νερού υπερτερούν των μειονεκτημάτων. Τα πλεονεκτήματά της μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:

Ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας του κορεσμένου ατμού είναι υψηλός. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συμπύκνωσης, ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας είναι υψηλότερος από τον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας του υπέρθερμου ατμού μέσω «υπερθέρμανσης-μεταφοράς θερμότητας-ψύξης-κορεσμού-συμπύκνωσης».

Λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας του, ο κορεσμένος ατμός έχει επίσης πολλά οφέλη για τη λειτουργία του εξοπλισμού. Μπορεί να εξοικονομήσει ατμό και είναι πολύ ωφέλιμος για τη μείωση της κατανάλωσης ατμού. Γενικά, ο κορεσμένος ατμός χρησιμοποιείται για ατμό ανταλλαγής θερμότητας στην χημική παραγωγή.