Prečo je potrebné prehriatu paru redukovať na nasýtenú paru?

01. Nasýtená para
Keď sa voda zahreje do varu pod určitým tlakom, začne sa odparovať a postupne sa premieňa na paru. V tomto okamihu je teplota pary teplotou nasýtenia, ktorá sa nazýva „sýta para“. Ideálny stav nasýtenej pary sa vzťahuje na jednoznačný vzťah medzi teplotou, tlakom a hustotou pary.

02. Prehriata para
Keď sa nasýtená para naďalej zahrieva a jej teplota stúpa a prekročí teplotu nasýtenia pri tomto tlaku, para sa stane „prehriatou parou“ s určitým stupňom prehriatia. V tomto čase tlak, teplota a hustota nemajú jednoznačnú korešpondenciu. Ak je meranie stále založené na nasýtenej pare, chyba bude väčšia.

V skutočnej výrobe sa väčšina používateľov rozhodne pre centralizované vykurovanie využívať tepelné elektrárne. Prehriata para vyrobená elektrárňou má vysokú teplotu a vysoký tlak. Pred prepravou do tepelnej sústavy musí prejsť systémom stanice na odhriatie a zníženie tlaku, aby sa prehriata para premenila na nasýtenú paru. Pre používateľov môže prehriata para uvoľniť najužitočnejšie latentné teplo iba vtedy, keď sa ochladí do nasýteného stavu.

Po preprave prehriatej pary na dlhú vzdialenosť, pri zmene pracovných podmienok (ako je teplota a tlak), keď stupeň prehriatia nie je vysoký, teplota klesá v dôsledku tepelných strát, čo umožňuje jej vstup z prehriateho stavu do nasýteného alebo presýteného stavu a následnú transformáciu na nasýtenú paru.

Prečo je potrebné prehriatu paru redukovať na nasýtenú paru?
1.Prehriata para sa musí pred uvoľnením entalpie odparovania ochladiť na teplotu nasýtenia. Teplo uvoľnené pri ochladení prehriatej pary na teplotu nasýtenia je v porovnaní s entalpiou odparovania veľmi malé. Ak je prehriatie pary malé, táto časť tepla sa uvoľňuje relatívne ľahko, ale ak je prehriatie veľké, čas chladenia bude relatívne dlhý a počas tohto času sa uvoľní iba malá časť tepla. V porovnaní s entalpiou odparovania nasýtenej pary je teplo uvoľnené prehriatou parou pri ochladení na teplotu nasýtenia veľmi malé, čo znižuje výkon výrobného zariadenia.

2.Na rozdiel od nasýtenej pary nie je teplota prehriatej pary istá. Prehriata para sa musí pred uvoľnením tepla ochladiť, zatiaľ čo nasýtená para uvoľňuje teplo iba fázovou zmenou. Keď horúca para uvoľňuje teplo, v zariadení na výmenu tepla sa vytvára teplotný gradient. Najdôležitejšou vecou pri výrobe je stabilita teploty pary. Stabilita pary prispieva k regulácii ohrevu, pretože prenos tepla závisí hlavne od teplotného rozdielu medzi parou a teplotou a teplotu prehriatej pary je ťažké stabilizovať, čo neprispieva k regulácii ohrevu.

3.Hoci teplota prehriatej pary pri rovnakom tlaku je vždy vyššia ako teplota nasýtenej pary, jej kapacita prenosu tepla je oveľa nižšia ako u nasýtenej pary. Preto je účinnosť prehriatej pary pri prenose tepla pri rovnakom tlaku oveľa nižšia ako účinnosť nasýtenej pary.

Preto počas prevádzky zariadenia výhody premeny prehriatej pary na nasýtenú paru pomocou chladiča prehrievača prevažujú nad nevýhodami. Jeho výhody možno zhrnúť takto:

Koeficient prestupu tepla nasýtenej pary je vysoký. Počas procesu kondenzácie je koeficient prestupu tepla vyšší ako koeficient prestupu tepla prehriatej pary v procese „prehriatie-prestup tepla-chladenie-sýtenie-kondenzácia“.

Vďaka svojej nízkej teplote má nasýtená para aj mnoho výhod pre prevádzku zariadení. Dokáže šetriť paru a je veľmi prospešná pre zníženie spotreby pary. Nasýtená para sa vo všeobecnosti používa na výmenu tepla v chemickej výrobe.