蒸汽控制
真空蒸汽基础
是什么导致蒸汽如此强烈地喷出?
当阀门打开并被释放到大气中时,蒸汽通常被认为是剧烈地喷出。它也会因阀门填料和针孔泄漏而被喷出。这种现象说明了什么?答案很简单:蒸汽的压力高于大气压。
那么,蒸汽的压力总是高于大气压吗? 实际上并非如此,可以产生和使用低于大气压的蒸汽:真空蒸汽。
众所周知,水在海拔较高的地方沸点较低。 换句话说,在较低的压力下,水在较低的温度下沸腾。 相对的,在低于大气压的压力下产生的蒸汽温度将低于 100 °C。
低温饱和蒸汽(真空蒸汽)
参考饱和蒸汽表,我们可以看到饱和蒸汽在 100 °C [212 ℉] 时的压力为 101.42 kPa,接近大气压。 蒸汽表还显示了温度低于 100 °C时的蒸汽数据。
基于温度的饱和蒸汽表
温度 | 压力(表压) | 比容 | 热焓 | |||
---|---|---|---|---|---|---|
°C | kPaG | m3/kg | kJ/kg | |||
T | P | Vf | Vg | Hf | Hfg | Hg |
60 | -80.05 | 0.00101711 | 7.667 | 251.2 | 2609 | 2358 |
70 | -68.8 | 0.00102276 | 5.039 | 293.1 | 2626 | 2333 |
80 | -52.58 | 0.00102904 | 3.405 | 334.9 | 2643 | 2308 |
90 | -29.82 | 0.00103594 | 2.359 | 376.9 | 2659 | 2282 |
100 | 0.093 | 0.0010435 | 1.672 | 419.1 | 2256 | 2676 |
110 | 42.051 | 0.0010516 | 1.209 | 461.4 | 2230 | 2691 |
120 | 97.340 | 0.0010603 | 0.8913 | 503.8 | 2202 | 2706 |
130 | 168.93 | 0.0010697 | 0.6681 | 546.4 | 2174 | 2720 |
140 | 260.18 | 0.0010798 | 0.5085 | 589.2 | 2144 | 2733 |
150 | 374.78 | 0.0010905 | 0.39250 | 632.3 | 2114 | 2746 |
低于 100 °C 的蒸汽
温度低于 100 °C 的饱和蒸汽的压力低于大气压,约为101.42 kPa。 虽然没有被广为人知或广泛使用,但真空蒸汽确实存在并且在某些加热工艺中表现出色,我们将在后面讨论。
如何产生真空蒸汽
由于温度低于 100 °C的饱和蒸汽只能在低于大气压的真空状态下存在,因此需要从管道、热交换器、蒸汽疏水阀和冷凝水回收系统对蒸汽系统本身进行减压,使其低于大气压。
产生真空的方法有多种,但最常见的是在真空蒸汽系统中使用电动真空泵。
真空蒸汽的特点
真空蒸汽需要一些额外的工作和设备才能使用,但是当它饱和时,它具有与高于大气压的饱和蒸汽相同的优点。换句话说:
- 通过潜热传递快速均匀地加热:提高产品质量和生产效率
- 控制压力就可以控制温度:可以快速准确地达到设定温度
- 传热系数高:所需的传热面积更小,可减少初始设备费用投入
即使在较低温度下,蒸汽也是一种极好的热介质。