2009蒸汽基本知识.ppt

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1、如何提高蒸汽品质和蒸汽输送系统什么是蒸汽?蒸汽就是把锅炉中的水,通过加热而产生的一种透明气体。在一定压力下,用足够的蒸汽汽泡水壶内的蒸汽空间凝结的蒸汽能量才能把水温升到沸点。然后再增加的能量把水转化为蒸汽,并不能升高水温。蒸汽是一种高效、易控制的加热介质。把沸水变成蒸汽,要增加额外的热量。这些热量并没有损失掉,而是储存在蒸汽中随时准备释放出来,用于加热或换热。把沸水变成蒸汽所需要的热叫蒸发热或者潜热。蒸汽和水的热物理参数表压barg温度oC水比焓(KJ/KG)饱和干蒸汽比容m3/kg012345671001201341441521591651704

2、1950656260567164169772122572201216321332108208620662048267627072725273827492757276327691.6730.8810.6030.4610.3740.3150.2720.24蒸汽比焓(KJ/KG)汽化热(KJ/KG)饱和蒸汽的压力-温度关系压力(bar/kgf)温度(oC)饱和蒸汽的压力-比容关系压力(bar/kgf)比容(m3/kg)闪蒸蒸汽一什么是闪蒸蒸汽?当一定压力下的凝结水或锅炉水被降压,部分水分会二次蒸发,所得到的蒸汽即为闪蒸蒸汽。(不同压力之下的饱和水所包含的

3、显热量不同)二为什么闪蒸蒸汽很重要?因为它包含可以使工厂经济运行的热量,不利用它能源就会白白浪费。三闪蒸蒸汽是怎样形成的?当水在大气压力下被加热时,100℃是该压力下液体水所能允许的最高温度。再加热也不能提高水的温度,而只能将水转化为蒸汽。水在升温至沸点前的过程中吸收的热叫“显热”,或者叫饱和水显热。在同样大气压力下将饱和水转化成蒸汽所需要的热叫“潜热”。然而,如果在一定压力下加热水,那么水的沸点就要比100℃高,所以就要求有更多的显热。压力越高,水的沸点就高,热含量亦越高。压力降低,部分显热释放出来,这部分超热量就会以潜热的形式被吸收,引起部分水

4、被“闪蒸”成蒸汽。怎样利用蒸汽的热?在工艺中,热从高温区向低温区的流动叫传热。从锅炉燃烧室开始,热通过炉管向水传递传递。当锅炉压力升高,把蒸汽推出来时,蒸汽就会把供热系统中的管道加热。蒸汽热流通过管壁传给周围较冷的空气。散热会使一些蒸汽变回成水。这就是为什么供热管线一般都要加保温,以便使这种浪费能源、不希望有的传热减到最小。但是,当蒸汽到达系统中的热交换器时,情况就不一样了。设计要求:热流到空气加热器中的空气里,流到水加热器中的水里,流到饭锅里的食物里。这种传热不应受任何其它因素的干扰。蒸汽应保持干净赃物锅炉水携带的固体物质管道污垢焊巴管道的多余连

5、接材过滤器控制阀蒸汽应该是高品质的为了最大效率的利用蒸汽能源,蒸汽到达设备应该具有以下的品质:正确的压力和温度干燥-不能含有水分干净-污垢和其它固体物质积聚在换热面会增加热阻不能含有空气-空气热阻很大,减少传热冠状阀汽水分离器至用汽设备疏水阀组蒸汽携带水分蒸汽中携带水分则:水锤减低设备的压力减低蒸汽的含热量,增加蒸汽耗量污染系统及其设备增加锅炉的燃料1)蒸汽负载的变化2)锅炉运行压力过低3)锅炉的TDS(含盐量)控制不当4)不合适的液位控制5)蒸汽输送管道的保温不当,蒸汽分配系统没有安装疏水阀产生湿蒸汽的原因锅炉运行压力偏低何处安装汽水分离器?流向

6、汽水分离器1.锅炉出口2.用汽设备的进口3.减压阀和流量计的进口凝结水排放为什么是必须的?凝结水是蒸汽传热系统的副产物。它由两种方式产生:1供热系统中不期望的散热(在使用的过程中要注意设备的保温)。2蒸汽向被加热介质传热的结果(要积极努力提高系统的换热效率)。在工艺加热设备中也会产生凝结水。一旦蒸汽凝结,有价值的潜热被释放,热凝结水就必须被立即排出掉。尽管从1kg凝结水中可以得到的热,比起1kg蒸汽里的热要少很多,但凝结水还是有很大利用价值的热水,应该把它加以回收利用。供热系统需要排放凝结水在蒸汽管线底部的凝结水是引起水击的原因之一。以40m/s的

7、速度在管线中传输的蒸汽,与管线底部的凝结水相遇会产生“水波”(见图)。如果形成足够的凝结水量,高速流动的蒸汽就会推动凝结水一起走,产生一个危险的水头,并且在与其前面的液体的滚动中越来越大,它可以破坏任何改变汽流方向的管件、调节阀、三通、弯头、盲板法兰。除了这种“水击”以外,高速流动的凝结水冲凿金属表面,也能侵蚀各种部件。换热设备需要排放凝结水当蒸汽与比蒸汽温度低的凝结水相遇时,会产生另一种水击,叫做热冲击。蒸汽所占的体积比凝结水要大的多,当蒸汽体积突然减小时,会向整个系统放出冲击波。这种水击的形成,能够损坏设备,并说明系统中的凝结水没有排除掉。很明

8、显,传热设备中占据加热空间的凝结水会减少设备的有效换热尺寸和加热能力。它应该被快速排除掉,使系统中充满蒸汽(见下图)。蒸汽

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