과열 증기를 포화 증기로 줄여야 하는 이유는 무엇입니까?

01. 포화증기
물이 일정 압력에서 끓을 때까지 가열되면 물은 기화하기 시작하여 점차 증기로 변합니다. 이때 증기의 온도는 포화 온도이며, 이를 "포화 증기"라고 합니다. 이상적인 포화 증기 상태는 온도, 압력, 증기 밀도가 일대일 관계를 이루는 상태를 말합니다.

02.과열증기
포화 증기가 계속 가열되어 온도가 상승하여 이 압력 하에서 포화 온도를 초과하면, 증기는 일정 수준의 과열도를 가진 "과열 증기"가 됩니다. 이때 압력, 온도, 밀도는 일대일 대응 관계가 아닙니다. 만약 측정이 여전히 포화 증기를 기준으로 한다면 오차는 더 커질 것입니다.

실제 생산에서 대부분의 사용자는 중앙 난방을 위해 화력 발전소를 선택합니다. 발전소에서 생산된 과열 증기는 고온 고압입니다. 과열 증기는 과열 감압 스테이션 시스템을 거쳐 포화 증기로 변환된 후, 최종적으로 과열 증기로 이송됩니다. 과열 증기는 포화 상태로 냉각되어야만 가장 유용한 잠열을 방출할 수 있습니다.

과열증기는 장거리를 이동한 후 작동 조건(온도, 압력 등)이 변화함에 따라 과열도가 높지 않을 때는 열손실로 인해 온도가 낮아져 과열 상태에서 포화 또는 과포화 상태로 전환되고, 이후 포화증기가 됩니다.

과열 증기를 포화 증기로 줄여야 하는 이유는 무엇입니까?
1.과열 증기는 증발 엔탈피를 방출하기 전에 포화 온도까지 냉각되어야 합니다. 과열 증기가 포화 온도까지 냉각될 때 방출되는 열은 증발 엔탈피에 비해 매우 적습니다. 증기의 과열도가 작으면 이 열의 일부는 비교적 쉽게 방출되지만, 과열도가 크면 냉각 시간이 비교적 길어지고 그 시간 동안 방출되는 열의 일부만 방출됩니다. 포화 증기의 증발 엔탈피와 비교할 때, 과열 증기가 포화 온도까지 냉각될 때 방출되는 열은 매우 적어 생산 장비의 성능을 저하시킵니다.

2.포화 증기와 달리 과열 증기는 온도가 일정하지 않습니다. 과열 증기는 열을 방출하기 전에 냉각되어야 하지만, 포화 증기는 상변화를 통해서만 열을 방출합니다. 고온 증기가 열을 방출하면 열교환 장비에서 온도가 발생합니다. 생산에서 가장 중요한 것은 증기 온도의 안정성입니다. 증기의 안정성은 가열 제어에 도움이 됩니다. 열전달은 주로 증기와 온도의 온도 차이에 의존하며, 과열 증기의 온도는 안정화하기 어려워 가열 제어에 적합하지 않기 때문입니다.

3.동일 압력에서 과열 증기의 온도는 항상 포화 증기보다 높지만, 열전달 용량은 포화 증기보다 훨씬 낮습니다. 따라서 동일 압력에서 열전달 시 과열 증기의 효율은 포화 증기보다 훨씬 낮습니다.

따라서 장비 작동 중 과열증기를 감온기를 통해 포화증기로 전환하는 이점이 단점보다 큽니다. 그 장점은 다음과 같습니다.

포화 증기의 열전달 계수는 높습니다. 응축 과정에서는 "과열-열전달-냉각-포화-응축"의 과정을 거쳐 과열 증기의 열전달 계수보다 높은 열전달 계수를 보입니다.

포화 증기는 온도가 낮기 때문에 장비 작동에 많은 이점을 제공합니다. 증기를 절약할 수 있고 증기 소비량 감소에도 매우 효과적입니다. 일반적으로 포화 증기는 화학 생산에서 열교환 증기로 사용됩니다.