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        蒸汽的品質

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        蒸汽有效利用.jpg

        熱量總是從高溫流向低溫。

        在鍋爐中,通過換熱管將熱量從燃燒室傳遞給水。 

        水被進一步加熱,變成蒸汽后,通過管道從鍋爐聯箱傳輸給各個系統,因而利用蒸汽的熱能。


        由于鍋爐中產生的蒸汽溫度高于周圍的空氣溫度,它通過爐壁內的管道將熱量散發到空氣中。

        這種熱量損失使蒸汽冷凝,變成冷凝水。

        因此,需要對管道進行保溫,將這種熱量損失降到低程度。

        但由于需要將蒸汽的熱能用于熱交換器、空氣加熱器等,因此必須考慮各種因素,確保熱量的傳遞而盡量長久。


        如果是間接加熱,或者間接地通過熱交換器等加熱物體,蒸汽將放出潛熱,產生冷凝,變成冷凝水。

        也就是說,如果是間接加熱,則僅利用潛熱。

        對于飽和蒸氣,壓力越高,蒸汽的潛熱越少。反之,壓力越高,飽和水的顯熱就越多。

        這說明,如果要用來加熱,蒸汽壓力越高,熱量損失就越多。


        例如,用熱交換器加熱 1,000kg 的水,使其從 20℃ 變為 80℃,需要 252,000kJ。

        如果使用 0.1MPa 的干飽和蒸氣,由于潛熱為 2,210kJ/kg,

        需要 252,000kJ/2,210kJ/kg ≒ 114.0kg 的蒸汽。

        同樣地,如果使用 0.7MPa 的干飽和蒸氣,由于潛熱為 2,056kJ/kg,

        需要 252,000kJ/2,056kJ/kg ≒ 122.6kg 的蒸汽。

        因此,如果使用 0.1MPa 的蒸汽而不是 0.7MPa 的蒸汽,可以節省的蒸汽為其差值,即 122.6-114.0 = 8.6kg 的蒸汽。


        而且在任何情況下,顯熱都作為冷凝水由蒸汽疏水閥排出。

        0.1MPa 蒸汽的顯熱為 503kJ/kg,0.7MPa 蒸汽的顯熱為 719kJ/kg。

        此時,顯熱量的差值變為 (122.6kg x 719kJ/kg)-(114.0kg x 503kJ/kg) ≒ 30,807kJ,這種顯熱將作為冷凝水排出。

        對于間接加熱,如果使用壓力高于所需值的蒸汽,熱量損失將急劇地增加。

        要決定減低多大的壓力,需要將保證熱交換器部分的溫度條件和熱交換器部分供汽口的尺寸且熱交換能力不隨壓力的減低而下降作為先決條件。


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        對于蒸汽來說,壓力越低,蒸汽的比容就越大。

        0.1MPa 時,蒸汽的比容為 0.9018cm3/kg,比 0.7Mpa 時的比容 0.2448cm3/kg 高約 3.7 倍。

        因此,改為低壓蒸汽時,需要重新審核蒸汽管的公稱尺寸。

        另外,使用低壓蒸汽時,由于被加熱物體之間的蒸汽溫差在工藝裝置中會變小,因此需要增大導熱面積或增加設備數量。

        但這種投資是暫時的,而低壓蒸汽帶來的利潤卻是長久的,這是顯而易見的。


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