Tại sao hơi quá nhiệt cần phải được giảm xuống 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 dần biến thành hơi nước. Lúc này, nhiệt độ hơi nước là nhiệt độ bão hòa, được gọi là "hơi nước bão hòa". Trạng thái hơi nước 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 nước bão hòa tiếp tục được đun 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 nước quá nhiệt” với một mức độ quá nhiệt nhất định. Lúc 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, sai số sẽ lớn hơn.

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

Sau khi hơi quá nhiệt được vận chuyển trên một quãng đường dài, khi các điều kiện làm việc (như nhiệt độ và áp suất) thay đổi, khi mức độ quá nhiệt không cao, nhiệt độ giảm do mất nhiệt, cho phép nó chuyển từ trạng thái quá nhiệt sang trạng thái bão hòa hoặc quá bão hòa, sau đó chuyển đổi thành hơi nước bão hòa.

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

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

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

Do đó, trong quá trình vận hành thiết bị, ưu điểm của việc biến hơi quá nhiệt thành hơi bão hòa thông qua bộ khử quá nhiệt lớn hơn nhược điểm. Ưu điểm của nó có thể tóm tắt như sau:

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

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