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技术文章
     

梅科阀业科技对蒸汽的理论之蒸汽基础一


点击次数:1102 发布时间:2012-08-02

蒸汽的理论
一、蒸汽基础
1.蒸汽是什么?
蒸汽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。
2.蒸汽是如何传热的
在液态的水中,H2O分子是在不断重复着碰撞和分离的过程。当水分子被加热后,连接分子的化学键开始被快速的打破,甚至比它们的组合速度更快。zui终,当吸收了足够的热量后,部分水分子开始变的自由。这些“自由”的透明气体分子就是我们熟知的蒸气,更确切的说应该是干蒸汽。

           
3.干蒸汽 VS. 湿蒸汽
在使用蒸汽的行业中,通常有两个类型的蒸汽,一种是干蒸汽(也可以称为“饱和蒸汽”),一种是湿蒸汽。

•干蒸汽是指水分子都以气态的形式存在
•湿蒸汽是指一部分的蒸气失去了能量(潜热),凝结成了微小的水滴共存形态下的蒸汽。
举一个使用壶子烧水的例子。当水开始加热时,就开始吸收加热源产生的热量,水分子开始变得越来越活泼直至沸腾。一旦吸收到了足够的热量,一部分水就开始蒸发。蒸汽的体积可以是它在液态时的1600倍。
你能看见管口喷出一团雾状的气体,这团雾就是干蒸汽。当它被释放到大气中时,就会失去一部分能量。当失去的热量达到一定量,以至于不能维持化学键的打破速度高于结合速度,就能看到有微小的水滴出现。这种液态(微滴)和气态(蒸汽)共存的混合物就是所谓的湿蒸汽。
    

4.用作动力源的蒸汽
蒸汽在工业革命中起了极为重要的作用。在18世纪的前期,蒸汽发动机的发明推动了整个时代的现代化。蒸汽火车、蒸汽轮船等就是那个时代利用蒸汽的代名词。更不用提蒸汽炉和蒸汽锤了。后者不是指在蒸汽管道中的水锤,而是利用蒸汽作动力的锻压压力机。
时至今日,虽然蒸汽动力源大多已经被内燃机和电力取代,但是即便如此,蒸汽依然在发电厂等大规模的工业工厂中广泛的使用。
5.用作加热源的蒸汽
现在,蒸汽被广泛的用于蒸汽加热设备,作为直接加热和间接加热两种形式。
5.1、蒸汽直接加热
直接加热法是指产品在加热过程中直接与蒸汽接触。
下面的例子是使用蒸汽加热的馒头,蒸笼被安放在开水锅的上方。水沸腾后产生的蒸汽升入蒸笼加热产品。在这个实例中,锅炉(开水锅)和加热设备(蒸笼)是连接在一起的。
       

蒸煮食物的原理是让蒸汽直接接触食物,蒸汽的潜热可以直接转移到食物上,而水分的供应可以直接来源于冷凝水。
在工业上,蒸汽直接加热通常用于烹调、消毒、蒸汽灭火和硫化等工艺中。
5.2、蒸汽间接加热
蒸汽间接加热法,是指产品加热的过程中不与蒸汽直接接触。这种方法被广泛的应用于工业中,因为它提供了快速、均匀的加热。这种方法常被用于热交换器中来加热产品。
   

这种蒸汽间接加热的方法的优点在于在加热过程中产生的冷凝水不会影响到产品。因此,这类方法可以被用于烘干、加热、伴热等等。
间接蒸汽加热常被用于食品和饮料的生产,并且在轮胎制造、造纸行业、汽油燃料和医药制造等行业中也有相当广泛的应用。
有关于工业行业更多的蒸汽应用,请参考下面的文章蒸汽的主要应用 。
 

 
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