蒸汽的种类及用途

本词条缺少信息栏信息栏 补充相关内容使词条更完整 还能快速升级 赶紧来编辑吧 亦称 水蒸气 根据压力和温度对各种蒸汽的分类为 饱和蒸汽 过热蒸汽 蒸 汽主要用途有加热 加湿 产生动力 作为驱动等 目录目录 1 分类 2 饱和蒸汽 3 过热蒸汽 4 用途 用于加热 加湿的蒸汽 用于动力 驱动的蒸汽 用于降温的蒸汽 用于清洗的蒸汽 5 产生方式 蒸发 沸腾 6 提高品质 7 加热过程 1分类 根据压力和温度对各种蒸汽的分类为 饱和蒸汽 过热蒸汽 2 根据压力和温度对各种蒸汽的分类 见右图 2饱和蒸汽 当液体在有限的密闭空间中蒸发时 液体分子通过液面进入上面空间 成 为蒸汽分子 由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中 它们相互碰撞 并和容器 壁以及液面发生碰撞 在和液面碰撞时 有的分子则被液体分子所吸引 而重 新返回液体中成为液体分子 开始蒸发时 进入空间的分子数目多于返回液体 中分子的数目 随着蒸发的继续进行 空间蒸汽分子的密度不断增大 因而返 回液体中的分子数目也增多 当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中 的分子数目相等时 则蒸发与凝结处于动平衡状态 这时虽然蒸发和凝结仍在 进行 但空间中蒸汽分子的密度不再增大 此时的状态称为饱和状态 在饱和 状态下的液体称为饱和液体 其蒸汽称为干饱和蒸汽 也称饱和蒸汽 饱和蒸汽加热的优缺点饱和蒸汽加热的优缺点 饱和蒸汽具有很多优点 特别是在 100 212 及以上的温度下 这 使得它成为了出色的热源 其中的一些优点如下 特点优点 利用潜热快速 均匀的 加热 提高产品质量和生产效率 控制压力就可以控制温 度 可以迅速的确定和控制温度 传热系数高 要求传热面积相对较小 能够有效的减少初期的设备 投入 原料是水安全清洁且低成本 使用饱和蒸汽加热产品必须牢记以下几点 1 如果在加热过程中如果不使用干饱和蒸汽可能会造成产品加热效率降低 和常识相反的是 锅炉所产生的蒸汽往往都不是干蒸汽 而是包含着一些没有 完全蒸发的水分子的湿蒸汽 2 热辐射的热量损失使得一些蒸汽凝结 因此湿蒸汽会更加潮湿 并且形 成冷凝水 因此 必须在管道适当的部位安装疏水阀从而将冷凝水排出 3 3 重的冷凝水会从蒸汽中落下并且被管道底部的疏水阀排出 但是夹带着 小水滴的湿蒸汽还是会降低产品的换热效率 因此 必须在管道的某些部位安 装汽水分离器 4 由于蒸汽在管道中的摩擦等会造成压力的损失 因此也会导致蒸汽温度 的相应损失 3过热蒸汽 如果把饱和蒸汽继续进行加热 其温度将会升高 并超过该压力下的饱和 温度 这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽 过热蒸汽有其本身的应用领 域 如用在发电机组的透平 通过喷嘴至电机 推动电机转动 但是过热蒸汽 很少用于工业制程的热量传递过程 这是因为过热蒸汽在冷凝释放蒸发焓之前 必须先冷却到饱和温度 很显然 与饱和蒸汽的蒸发焓相比 过热蒸汽冷却到 饱和温度释放的热量是很小的 从而会降低工艺制程设备的性能 过热蒸汽加热的优缺点过热蒸汽加热的优缺点 为了保证驱动设备不会因为冷凝水受损 因此一般使用过热蒸汽 为了提高热效率和工作能力 例如 在低压蒸汽下的过热度达到极大的比 容 甚至真空的情况 供给和排放时都使用过热蒸汽有个明显的优点就是在蒸汽驱动设备的时候 不会产生冷凝水 这样就能有效的避免由于碳酸侵蚀和腐蚀设备的危险 此外 汽轮机的理论热效率是和其出口和入口的焓值相关联的 因此提高了过热蒸汽 的压力就等于提高汽轮机入口方向的焓值 从而有效提供了热效率 1 利用过热蒸汽加热的缺点 利用过热蒸汽加热的缺点 特点缺点 生产效率低下 传热系数低 需要较大的传热面积 不能够通过压力的控制来调控蒸汽温度 过热蒸汽需要保证较高的运输速度 不 然热量会从系统中损失从而导致温度的 下降 使用显热来传递热能温度的下降可能对产品造成不利的影响 温度可能非常高 需要建设坚固的设备 因此需要较高的 初期投入 由于这些原因 在热交换器中 饱和蒸汽比过热蒸汽更适合作为热源 另 外一方面来看 它还具另外一个优势 高温蒸气可以在无氧环境下作为一个直 接加热源 过热蒸汽在食品加工行业方面 例如烹煮 烘干等的相关应用研究 也在进行中 4用途 蒸汽的主要用途有 加热 加湿 产生动力 作为驱动 4 蒸汽的典型应用 用于加热用于加热 加湿的蒸汽加湿的蒸汽 1 正压蒸汽 正压蒸汽指气压在 0 1 5 MPa 温度在 110 250 的蒸汽 这是蒸汽在工 业中最具代表性的一种用途 被广泛用于热交换器和蒸汽箱等设备中用来加热 和加湿 在多数情况下使用的蒸汽是处于饱和状态的 也就是饱和蒸汽 因为压强 和温度的对应关系固定不变 可以用蒸汽的潜热迅速加热 在食品加工行业 过热蒸汽有时候用来烹饪和烘干 脱水 过热蒸汽在常压下被加热到 200 800 后非常易于控制 所以被用于当今的家用蒸汽烤箱市场 2 负压蒸汽 负压蒸汽指气压小于大气压 温度低于 100 的蒸汽 这种蒸汽的应用得 到了迅速的发展 当负压饱和蒸汽像正压蒸汽那样使用时 可以通过调节气压迅速改变蒸汽 的温度 使精确控温成为可能 而热水则做不到这点 然而负压蒸汽设备必须 配有真空泵 因为仅仅降低气压是不会使其低于大气压的 用于动力用于动力 驱动的蒸汽驱动的蒸汽 蒸汽还可以用来做功 比如作为动力 用于蒸汽轮机等 一个大多数人 都熟悉的例子就是很多年前的蒸汽机车 把蒸汽作为驱动动力的应用相当少了 然而 把蒸汽用作驱动动力的技术还在继续发展和改进之中 蒸汽轮机对于火力发电厂来说是不可或缺的设备 为了提高效率 发展了 使用高温高压蒸汽的技术 一些火力发电厂在他们的涡轮机中使用 25MPa abs 610 的超临界压力蒸汽 为了使涡轮设备不受冷凝水的破坏 应避免使用饱和蒸汽 所以大多数情况下使用过热蒸汽 相反 在核电站领域 要禁止使用高温蒸汽 因为它可导致涡轮设备的材料出问题 所以常用高压饱 和蒸汽 用于降温的蒸汽用于降温的蒸汽 5 水蒸汽在气体物质中是热容最大的气相物质 在给高温物体降温中有广泛 的用途 如金属材料淬火中速降温 金属材料加工过程中 金属表面和刀具的 降温 具有可视 延长刀具寿命 减少氧化 减少化学物质的排放等优点 是 金属切削过程中降温的理想材料 在金属拉伸过程中 还有润滑 减少金属表面氧化 降温快等优点 用于清洗的蒸汽用于清洗的蒸汽 水蒸汽由于具有高温 纯净 冲击作用 在蒸汽清洗油污 黏胶等情况下 能更快去污 同时污染环境的无化学物质排放 饱和蒸汽在清洗行业具有很广 的用途 5产生方式 蒸发蒸发 蒸发是在液体是在液体表面上进行的汽化现象 它在任何温度下都能发生 蒸发过程中需要吸热 液体表面积越大 蒸发越快 液体温度越高 蒸发越快 液体表面附近液体表面积越大 蒸发越快 液体温度越高 蒸发越快 液体表面附近空 气流动越快 蒸发越快 沸腾沸腾 随着对水的加热 水的温度不断升高 达到某一温度时 水开始沸腾 此 后虽然对水加热 但水温不再升高 水沸腾的温度叫做水的沸点 常压下 水 的沸点为 100 6提高品质 提高蒸汽品质途径有两种 1 降低炉水的含盐量 蒸汽火车 1 提高给水品质 6 2 增加排污量 3 分段蒸发 2 降低饱和蒸汽带水和减少蒸汽中的溶盐 1 建立良好的汽水分离条件和采用完善的汽水分离装置 2 适当控制炉水碱度和采用蒸汽清洗装置 7加热过程 那些蒸汽烤箱和通常的 蒸 都是直接使用蒸汽加热 蒸汽直接和被加热 的物品接触 与这些家居用品相似但是尺寸更大 很多工业设备也广泛使用直 接蒸汽加热 如消毒柜 蒸馏器以及生产橡胶产品的硫化机等 但是还有一种方法 在工业上比直接加热的应用还要广泛 这种方法就是 间接加热 什么是间接加热 什么是间接加热 间接加热就是通过一种称为 换热器 的设备进行加热的方法 蒸汽从换热器壁表面流过 蒸汽的热量就转移到被加热的物质一侧 通过 这种方式 蒸汽不会和被加热的物质接触 典型的使用蒸汽加热的换热器如夹 套锅 管加热 翅片式换热器 薄板翅片 空气翅片 这种使用换热器进行加热的方法不仅限于使用蒸汽作为唯一的热煤 其它 的热煤还包括热水或热油等 蒸汽加热的优势蒸汽加热的优势 使用蒸汽加热和使用热水或热油加热有何区别 使用蒸汽