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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二


点击次数:1488 发布时间:2012-08-02

蒸汽的主要应用
蒸汽广泛的应用于工业行业中。蒸汽的常见应用是使用蒸汽加热的工厂和使用蒸汽驱动涡轮机的发电厂,但蒸汽的应用远远不止于与此。
以下是一些工业蒸汽的典型应用:
•加热/灭菌
•动力源/驱动源
•动力蒸汽
•雾化
•清洁
•保湿
•加湿
在下面的章节介绍中,我们将探讨不同类型的蒸汽应用,并提供一些使用蒸汽的设备来加以说明。
蒸汽加热
正压蒸汽
通常蒸汽都是在正压情况下产生和运输的。这意味着在大多数情况下,提供给使用蒸汽设备的一般都是高于0 MPaG(0 psig)和高于100°C (212°F)的蒸汽。
使用正压蒸汽的应用可以用在食品加工厂、炼油和化工工厂等等。饱和蒸汽可以作为流体换热器、再沸器、反应堆、燃烧空气预热器和其他类型设备的加热源。

         
在一个换热器中,蒸汽通过热传递提高产品的温度。之后它转变成冷凝水并通过蒸汽疏水阀排出。
 

蒸汽炉过热蒸汽是在大气压力下加热至200 – 800°C(392 - 1472°F)并且非常容易操作,目前的家用蒸汽炉上经常可以看到它的应用。
负压蒸汽
使用蒸汽被加热的温度低于100°C(212°F)。类似这用情况过去经常是使用热水加热。但在近几年这种类型的加热正在被蒸汽所替代。
当负压蒸汽使用和正压饱和蒸汽同样的方式,即通过调整压力就能迅速的控制蒸汽温度,从而可实现比使用热水加热所达到更高的控制。但是,必须使用真空泵和设备相组合来实现,因为单纯的降低压力是不可能低于大气压力的。

                    
与热水供热系统相比,该系统提供了快速、均匀的加热。设定的温度将快速的达到而且不会产生加热不均匀的现象。
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蒸汽动力/驱动
蒸汽经常被用作动力(作为驱动力),典型的设备是蒸汽涡轮机。蒸汽涡轮机是火力发电厂至关重要的主要设备。为了得到更高的工作效率,使用的蒸汽正在朝着越来越高的压力和温度方向发展。有些发电厂甚至在他们的超临界压力蒸汽涡轮机中使用25MPa(3625 psia), 610°C (1130°F)的过热蒸汽。
过热蒸汽经常用于汽轮机,以防止冷凝水对设备造成损坏。但在某些类型的核电厂是不允许使用高温蒸汽的,因为这将影响到涡轮设备中的材料。于此相反,高压饱和蒸汽却经常使用,但必须是饱和蒸汽。可以安装汽水分离器来排除夹带在蒸汽中的冷凝水。
除了发电厂,其他典型的动力/驱动设备有涡轮压缩机或泵。当然还有气体压缩机和冷却塔水泵等。
        
蒸汽驱动叶轮转动,带动发电机转子使其旋转,这就是产生了旋转发电。
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蒸汽作为动力流体
蒸汽也可以直接作为“动力”来让管道中的液体和气体流动。蒸汽压缩机内的蒸汽在这个工艺设备中可以就像是蒸馏塔分离纯化蒸汽那样的用来混合空气,增加流速。它们同样可以用来带走表面冷凝器上的残留空气,以保持冷凝(真空)汽轮机所需要的压力。
         
高压蒸汽通过喷嘴式的管道进入电动机然后扩散开,这样就会形成以个低压区域,这样就会将表面冷凝器上的空气带走。
在与此类似的应用中,针对使用压力排放蒸汽同样是一种主要的动力源,如:使用动力机械泵从冷凝水回收罐,闪蒸罐,用汽设备排放冷凝水从而消除滞流的现象。
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雾化蒸汽
雾化蒸汽是一种工艺长被使用于机械分流的情况下。例如在一些燃烧器中,为了zui大限度的提高燃烧效率会将蒸汽注入燃料中,这样就能减少碳氢化合物(煤烟)的产生。使用这种方法能将蒸汽锅炉和使用燃油的发电机分解出小的粘稠油滴,已便更加有效的燃烧。助燃剂也经常使用雾化蒸汽以减少废气的产生。
       
在助燃过程中,蒸汽在燃烧前会和废气混合。
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蒸汽用于清洁
蒸汽可以用来清洁大范围的表面,在工业行业中的使用案例其中之一就是使用蒸汽的吹灰机。为了保证使用煤或油作为燃料的锅炉运行正常,必须要使用循环清洗炉壁的吹灰机。
       
从吹灰机喷嘴处喷出的蒸汽能将锅炉壁上的干灰和烧结成的炉渣冲落,然后被燃烧气体带入料斗。
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蒸汽保湿
蒸汽有时候会在供热的同时补充水分。举个例子,蒸汽可以用来生产需要保湿的纸张,通过高速翻动纸张来防止纸张断裂或积水。另外一个例子是饲料厂,通常情况下它们会在饲料上直接吹射蒸汽,用来为生产出的饲料中供给额外的水分和热量。
            
保湿且软化的饲料和部分含有胶状淀粉的成分能使颗粒更加的紧实坚固。
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蒸汽加湿
在许多大型的工业和商业设施中,特别是在寒冷的季节,经常会使用到低压饱和蒸汽作为室内保暖的主要热源。暖通空调线圈经常和蒸汽加湿器组合使用,空调保证室内舒适的温度以及对其的数字控制。当寒冷的空气经过蒸汽加圈,空气的相对湿度势必就会下降,那么它就必须喷射干饱和蒸汽,来调整到一个中等的水平后才能进入下游的气流中。
       
暖空气在被传输到建筑的各个区域之前会在风管内使用蒸汽进行加湿。
 

 
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