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什么是蒸汽阀门?

2022-09-23 [339]

蒸汽亦称“水蒸气”。 是水从液态转变成气态时的气体,从微观上来说,就是H2O分子尝试去摆脱分子间的作用力(比如氢键)的现象

进口蒸汽安全阀3.jpg

蒸汽的分类

根据压力和温度对各种蒸汽的分类为饱和蒸汽和过热蒸汽。

当水被加热到沸点(显热)后,将会吸收更多的热量(潜热)来蒸发,从而形成干蒸汽。如果这种蒸汽再被加热到热饱和点以上,它就变成了过热蒸汽(显热)。

饱和蒸汽

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

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,其蒸汽称为饱和蒸汽。

饱和蒸汽具有很多优点,特别是在100°C (212 ° F)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:

过热蒸汽:进口蒸汽减压阀2.jpg

如果蒸汽在超过了湿蒸汽和饱和蒸汽的温度下继续加热,就会产生过热蒸汽。它具有比饱和蒸汽更高的温度和更低的密度。过热蒸汽一般应用于推动涡轮发动机等,而非通常的传热设备。


蒸汽主要用途有加热/加湿,还可以产生动力作为机器驱动等。

用于加热/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/驱动的蒸汽进口(导热油)蒸汽截止阀2.jpg

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,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

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

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。