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蒸汽知识
2024-07-30

在蒸汽输送设备和蒸汽使用设备上,蒸汽使用之后会产生凝结水。疏水阀是将这些凝结水自动排除的阀门,因而它与蒸汽设备和蒸汽有着密切的关系。

蒸汽是将锅炉中的水加热而产生的一种无色气体。在一定压力下,需要消耗一定的热量才能将水温升至沸点;之后继续增加的热量仅用于将水转化为蒸汽,而不会升高水温。

蒸汽是一种高效、易控制的加热介质,常用于将能量从一个集中点(锅炉)输送到工厂的各个区域,用于加热空气、水或工艺介质。输送至蒸汽使用装置的蒸汽,其潜热被用于加热(蒸汽释放潜热后变为凝结水),并排出装置之外。为了进一步有效利用凝结水所具有的显热及其本身,应对凝结水进行回收,并送回锅炉等装置(凝结水回收),见图1。

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我们知道物体通常以固态、液态、气态三种状态存在。水通常为液态;加热水会变成气态的蒸汽;反之,散热则会变成固态的冰。将水从熔点(即冰点)加热至沸点所吸收的热量称为“显热”。这种热量可用温度计测量,且在此过程中被加热物体没有发生状态变化。将沸水变成蒸汽所需的热量称为“潜热”;物体吸收潜热后状态发生改变。图2为标准大气压下,1kg的-40℃冰加热至130℃蒸汽时热量与温度的变化情况。

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综上所述,水向蒸汽转变时的热量与状态变化是在标准大气压下的变化;但随着压力变化,水的饱和温度也会改变。饱和水所包含的总热量(即显热)以及饱和蒸汽的潜热均会随之变化。

如图3所示,在0.7MPa压力下,将水加热至沸点所需的热量和温度比在大气压力下更高。但在较高压力下,将水转化为蒸汽所需的热量反而较少。即显热与潜热随压力变化而变化:显热不断增加,而潜热不断减少。

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KJ:热量单位,是指把1kg凉水升高0.24℃所需的热量。1(kcal)千卡=4.1868千焦(KJ)。

温度:表示冷热的程度,与能量多少无关。

:能量的尺度,与温度无关。例如,1kcal可将1kg水的温度从4℃升高5℃,这1kcal可来源于20℃的环境温度,也可来源于538℃的火焰。