なぜ過熱蒸気を飽和蒸気に戻す必要があるのですか?

01. 飽和蒸気
一定の圧力下で水を沸騰まで加熱すると、水は蒸発し始め、徐々に蒸気に変わります。このときの蒸気の温度が飽和温度となり、これを「飽和蒸気」といいます。理想的な飽和蒸気状態とは、温度、圧力、蒸気密度が一対一の関係にあることを指します。

02.過熱水蒸気
この圧力下で飽和蒸気を加熱し続けると温度が上昇し、飽和温度を超えると、ある程度の過熱度を持った「過熱蒸気」となります。このとき、圧力、温度、密度は一対一に対応しません。測定が依然として飽和蒸気に基づいている場合、誤差はさらに大きくなります。

実際の生産では、ほとんどのユーザーは集中暖房のために火力発電所を使用することを選択します。発電所で発生する過熱蒸気は高温高圧です。ユーザーに輸送する前に、過熱蒸気を飽和蒸気に変えるために、過熱蒸気を減温および減圧するステーション システムを通過する必要があります。過熱蒸気は、飽和状態まで冷却されたときにのみ最も有用な潜熱を放出できます。

過熱蒸気は長距離輸送後、温度や圧力などの使用条件が変化し、過熱度が高くない場合には熱損失により温度が低下し、飽和状態または過飽和状態になります。過熱状態になって変形する。飽和水蒸気になります。

なぜ過熱蒸気を飽和蒸気に戻す必要があるのですか?
1.過熱蒸気は、蒸発エンタルピーを放出する前に、飽和温度まで冷却する必要があります。過熱蒸気が飽和温度まで冷却される際に放出される熱は、蒸発エンタルピーに比べて非常に小さいです。蒸気の過熱度が小さければ、この部分の熱は比較的容易に放出されますが、過熱度が大きいと、冷却時間が比較的長くなり、その間に放出できる熱の一部のみになります。過熱蒸気は飽和蒸気の蒸発エンタルピーに比べ、飽和温度まで冷却された際に発生する熱が非常に小さいため、生産設備の性能が低下します。

2.過熱水蒸気は飽和水蒸気と異なり温度が不定です。過熱蒸気は熱を放出する前に冷却する必要がありますが、飽和蒸気は相変化によってのみ熱を放出します。高温の蒸気が熱を放出すると、熱交換器内に温度が発生します。勾配。生産において最も重要なことは蒸気温度の安定性です。熱伝達は主に蒸気と温度との温度差に依存するため、蒸気の安定性は加熱制御に有利ですが、過熱蒸気は温度が安定しにくいため加熱制御に役立ちません。

3.同じ圧力下での過熱蒸気の温度は常に飽和蒸気の温度よりも高くなりますが、その熱伝達能力は飽和蒸気の温度よりもはるかに低くなります。したがって、過熱蒸気の効率は、同じ圧力での熱伝達時の飽和蒸気の効率よりもはるかに低くなります。

したがって、装置の運転中は、過熱蒸気を減温器で飽和蒸気に変える利点が欠点を上回ります。その利点は次のように要約できます。

飽和蒸気は熱伝達率が高い。凝縮過程では、「過熱→伝熱→冷却→飽和→凝縮」を経て、過熱蒸気の熱伝達率よりも高い熱伝達率が得られます。

飽和蒸気は温度が低いため、機器の動作にも多くの利点があります。蒸気を節約でき、蒸気消費量の削減に非常に役立ちます。一般に、化学品製造における熱交換蒸気には飽和蒸気が使用されます。