什么是蒸汽閥門?
2022-09-23
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蒸汽亦稱“水蒸氣”。 是水從液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài)時(shí)的氣體,從微觀上來說,就是H2O分子嘗試去擺脫分子間的作用力(比如氫鍵)的現(xiàn)象

蒸汽的分類
根據(jù)壓力和溫度對(duì)各種蒸汽的分類為飽和蒸汽和過熱蒸汽。
當(dāng)水被加熱到沸點(diǎn)(顯熱)后,將會(huì)吸收更多的熱量(潛熱)來蒸發(fā),從而形成干蒸汽。如果這種蒸汽再被加熱到熱飽和點(diǎn)以上,它就變成了過熱蒸汽(顯熱)。
飽和蒸汽
特點(diǎn) | 優(yōu)點(diǎn) |
利用潛熱快速,均勻的加熱 | 提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率 |
控制壓力就可以控制溫度 | 可以迅速的確定和控制溫度 |
傳熱系數(shù)高 | 要求傳熱面積相對(duì)較小,能夠有效的減少初期的設(shè)備投入。 |
原料是水 | 安全清潔且低成本 |
當(dāng)液體在有限的密閉空間中蒸發(fā)時(shí),液體分子通過液面進(jìn)入上面空間,成為蒸汽分子。由于蒸汽分子處于紊亂的熱運(yùn)動(dòng)之中,它們相互碰撞,并和容器壁以及液面發(fā)生碰撞,在和液面碰撞時(shí),有的分子則被液體分子所吸引,而重新返回液體中成為液體分子。開始蒸發(fā)時(shí),進(jìn)入空間的分子數(shù)目多于返回液體中分子的數(shù)目,隨著蒸發(fā)的繼續(xù)進(jìn)行,空間蒸汽分子的密度不斷增大,因而返回液體中的分子數(shù)目也增多。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入空間的分子數(shù)目與返回液體中的分子數(shù)目相等時(shí),則蒸發(fā)與凝結(jié)處于動(dòng)平衡狀態(tài),這時(shí)雖然蒸發(fā)和凝結(jié)仍在進(jìn)行,但空間中蒸汽分子的密度不再增大,此時(shí)的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下的液體稱為飽和液體,其蒸汽稱為飽和蒸汽。
飽和蒸汽具有很多優(yōu)點(diǎn),特別是在100°C (212 ° F)及以上的溫度下,這使得它成為了出色的熱源,其中的一些優(yōu)點(diǎn)如下:
過熱蒸汽:
如果蒸汽在超過了濕蒸汽和飽和蒸汽的溫度下繼續(xù)加熱,就會(huì)產(chǎn)生過熱蒸汽。它具有比飽和蒸汽更高的溫度和更低的密度。過熱蒸汽一般應(yīng)用于推動(dòng)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)等,而非通常的傳熱設(shè)備。
蒸汽主要用途有加熱/加濕,還可以產(chǎn)生動(dòng)力作為機(jī)器驅(qū)動(dòng)等。
用于加熱/加濕的蒸汽
1.正壓蒸汽
正壓蒸汽指氣壓在0.1 - 5 MPa,溫度在110-250℃的蒸汽。這是蒸汽在工業(yè)中最具代表性的一種用途。被廣泛用于熱交換器和蒸汽箱等設(shè)備中用來加熱和加濕。
在多數(shù)情況下使用的蒸汽是處于飽和狀態(tài)的,也就是飽和蒸汽。因?yàn)閴簭?qiáng)和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系固定不變,可以用蒸汽的潛熱迅速加熱。在食品加工行業(yè),過熱蒸汽有時(shí)候用來烹飪和烘干、脫水。過熱蒸汽在常壓下被加熱到200-800℃后非常易于控制,所以被用于當(dāng)今的家用蒸汽烤箱市場(chǎng)。
2.負(fù)壓蒸汽
負(fù)壓蒸汽指氣壓小于大氣壓,溫度低于100℃的蒸汽。這種蒸汽的應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。
當(dāng)負(fù)壓飽和蒸汽像正壓蒸汽那樣使用時(shí),可以通過調(diào)節(jié)氣壓迅速改變蒸汽的溫度,使精確控溫成為可能,而熱水則做不到這點(diǎn)。然而負(fù)壓蒸汽設(shè)備必須配有真空泵,因?yàn)閮H僅降低氣壓是不會(huì)使其低于大氣壓的。
用于動(dòng)力/驅(qū)動(dòng)的蒸汽
蒸汽還可以用來做功(比如作為動(dòng)力),用于蒸汽輪機(jī)等。一個(gè)大多數(shù)人都熟悉的例子就是很多年前的蒸汽機(jī)車,把蒸汽作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的應(yīng)用相當(dāng)少了。然而,把蒸汽用作驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的技術(shù)還在繼續(xù)發(fā)展和改進(jìn)之中。
蒸汽輪機(jī)對(duì)于火力發(fā)電廠來說是不可或缺的設(shè)備。為了提高效率,發(fā)展了使用高溫高壓蒸汽的技術(shù)。一些火力發(fā)電廠在他們的渦輪機(jī)中使用25MPa,610℃的超臨界壓力蒸汽。為了使渦輪設(shè)備不受冷凝水的破壞,應(yīng)避免使用飽和蒸汽,所以大多數(shù)情況下使用過熱蒸汽。相反,在核電站領(lǐng)域要禁止使用高溫蒸汽,因?yàn)樗蓪?dǎo)致渦輪設(shè)備的材料出問題,所以常用高壓飽和蒸汽。
用于降溫的蒸汽
水蒸汽在氣體物質(zhì)中是熱容最大的氣相物質(zhì)。在給高溫物體降溫中有廣泛的用途,如金屬材料淬火中速降溫,金屬材料加工過程中,金屬表面和刀具的降溫,具有可視、延長刀具壽命、減少氧化、減少化學(xué)物質(zhì)的排放等優(yōu)點(diǎn),是金屬切削過程中降溫的理想材料。
在金屬拉伸過程中,還有潤滑、減少金屬表面氧化,降溫快等優(yōu)點(diǎn)。
用于清洗的蒸汽
水蒸汽由于具有高溫、純凈、沖擊作用,在蒸汽清洗油污、黏膠等情況下,能更快去污,同時(shí)污染環(huán)境的無化學(xué)物質(zhì)排放。飽和蒸汽在清洗行業(yè)具有很廣的用途。


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