什么是BURKERT電磁閥？蒸汽如何回收利用？

【資料簡介】

　　什么是BURKERT電磁閥？蒸汽如何回收利用？

　　BURKERT電磁閥為了更好的理解蒸汽的特性，需要先了解物質的分子和原子結構形式，并以此了解冰、水和蒸汽的不同。

　　BURKERT電磁閥分子是任何元素在化學反應中存在的小的單位，分子是由更小的原子組成的，例如氫原子和氧原子。

　　這些原子按照特定的組合組成了化合物，如化學式日2}，就是由2個氫原子和一個氧原子組成的。

　　地球上水為什么這么豐富的原因主要是由于氫和氧是地球上的元素。另一種很重要的元素是碳，

　　BURKERT電磁閥大多數礦物質以三種狀態存在(固態、液態和氣態)，這被稱為相。例如日20的三相分別為冰、水和蒸汽。

　　分子結構的相同仍不足以理解冰、水和蒸汽之間的區別，但如果了解這些分子是靠電荷力(氫鍵)緊密的結合在一起的，分子運動的活躍程度決定了物質的相，這樣理解起來就容易的多。

　　三相點

　　某種物質的三相只能在某個特定溫度和壓力下達到平衡狀態而共存，這就是三相點。

　　H20的三相點，也就是冰、水和蒸汽三相共存的點是273.16 K和壓力0.006112 bar。此壓力非常接近真空，如果在此溫度下壓力進一步下降，冰就會直接升華為蒸汽。

　　冰

　　冰的分子以點陣形式有序的排列，它們僅能在其平衡位置附近振動。在固體狀態，分子運動僅限于在特定的位置上振動，振動的幅度不會過分子直徑。

　　熱量的持續增加會導致分子振動加劇，并終相互脫離，于是固體開始融化為液態(無論何種壓力下總是在0℃時開始融化)。

　　冰融化時雖然發生了相變，但冰的溫度并不上升，此時吸收的熱量稱為熔解熱，相變現象是可逆的，當水結冰時會有同樣多的熱量釋放到周圍環境中。

　　對大多數物質來說，當由固態變為液態的時候，其密度將會下降。然而，日20是一個例外，當冰融化成水的時候，它的密度會增加，這就是為什么冰會浮于水上的原因。

　　BURKERT電磁閥分子可以自由移動，但是由于相互之間的吸引力作用，其移動距離仍然小于一個分子的間距，分子之間的碰撞經常發生。不斷增加的熱量增加了分子運動和碰撞，并把液體的溫度提高到汽化的溫度，這個階段吸收的熱量稱為水的液體怡或顯熱，這些熱量把水由0℃加熱到當前溫度。

　　我們把0℃的水的怡定義為零，于是其它狀態的怡就可以根據其參考狀態得出。

　　水吸收熱量引起了溫度變化，這些熱量被稱為顯熱或液體怡和水怡。

　　在大氣壓下(0 bar g)，水在100℃時沸騰，把1 kg水從。℃加熱到100℃需要吸收419 kJ熱量。由此可以推導出水的比熱容Cp是 4.19 kJ/(kg " .℃).

　　BURKERT電磁閥當水的溫度上升到它沸騰的狀態，一些分子得到了足夠的動能，具有了足夠的速度，這樣就可以在落回液體中之前從液體表面逸出。

　　繼續加熱使分子運動進一步加劇，的分子具有離開液面的動能，當水被加熱到沸點時，氣泡從水中逸出并在表面爆裂。

　　考慮到液體和氣體的分子結構時，很顯然蒸汽的密度比水低的多，因為蒸汽的分子之間距離要大的多，所以蒸汽會存在于水的表面以上的空間。

　　當離開液體表面的分子比那些重新進入液面的分子多的時候，水會自由蒸發。這時，它已經達到了它的沸點或飽和溫度。

　　如果壓力保持不變，增加更多的熱量不會使水溫上升，但會使水變成飽和蒸汽。同一系統的飽和水的溫度和飽和蒸汽的溫度是一樣的，但是單位質量蒸汽中含有的熱量要大的多。

　　在大氣壓力下飽和溫度是1000C，但是，如果壓力上升，將會吸收更多的熱量，飽和溫度也將上升，但是并不發生相變。

　　因此，增加壓力有效增加了水的怡值和飽和溫度，飽和溫度和壓力之間的關系見飽和蒸汽曲線(見2.2.1)。

　　BURKERT電磁閥在該曲線上，水和蒸汽可以在任何壓力下共存，飽和曲線以上的是過熱蒸汽。

　　口飽和溫度以上的溫度稱為蒸汽的過熱度。

　　口飽和曲線下的水為過冷水。

　　如果蒸汽從鍋爐中輸出的速度與其產生的速度相同，繼續增加的熱量僅簡單的增加了產量;如果蒸汽離開鍋爐時受到阻擋，繼續增加的熱量仍然是那么多，則流入鍋爐的能量要比流出的能量多，這樣多余的能量就使壓力上升，由于飽和溫度和壓力是相關的，于是飽和溫度上升。

　　蒸發燴或潛熱(}hrg)

　　這指的是在沸騰溫度下水變成蒸汽需要吸收的熱量，期間，水和蒸汽的混合物溫度不上升，所有的能量用來把水由液態變為氣態(飽和蒸汽)。

　　以前稱之為潛熱是因為汽化期間熱量增加，而溫度卻沒有變化，現在用的術語是蒸發怡。

　　正如從冰到水的相變過程，蒸發的過程也是可逆的。當蒸汽遇到較低溫度的表面時，蒸汽冷凝會放出同樣多的熱量。當蒸汽作為加熱用途時，通常就是利用這部分熱量，也就是從蒸汽冷凝成凝結水所釋放的熱量。

　　飽和蒸汽燴或飽和蒸汽的總熱量

　　這是指飽和蒸汽的總能量，它是水的焙值和蒸發焙的總和。

　　BURKERT電磁閥在大氣壓下(0 bar g)，水在100℃時沸騰，把1kg水從。℃加熱到100℃需要吸收419kJ的熱量，因此，水從。℃到100℃的比怡是419 kJ/kg，正如上表中所示(見表2.2.2)0

　　如果把1 kg水從100℃全部加熱變為100℃的蒸汽，需要再吸收2257kJ的熱量，如蒸汽表中所示(見表2.2.2)。

　　因此:蒸汽的比怡hg  = 419 + 2257

　　Obar g時的怡值hg=2676 kJ/kg

　　然而，大氣壓力下的蒸汽在實際應用中受到很大限制，這是因為此壓力下的蒸汽無法在管道中輸送到用汽點。

　　注意:由于蒸汽的壓力和比容的關系，(比容隨著壓力上升而下降)，通常鍋爐中產生的蒸汽少要7 bar g ,蒸汽在高壓下產生可以使蒸汽輸送管道保持在合理的尺寸。

　　隨著蒸汽壓力升高，蒸汽的密度同樣也增大。由于比容是密度的倒數，則比容隨著壓力升高而降低。圖2.2.2表示的比容和壓力的關系，圖中表明，低壓下比容隨壓力變化非常大，而壓力較高時比容變化比較小。

　　BURKERT電磁閥可以反映飽和蒸汽的比容和其它參數的關系:

　　在7 bar g時，水的飽和溫度是1700C，此時把水加熱到飽和溫度需要的熱量比大氣壓下要多，表中給出了把1 kg水從。℃加熱到飽和溫度170℃需要的熱量為721 kJ0

　　在7 bar g時把水變為蒸汽需要的熱量比大氣壓力下的需要的熱量少，這是因為蒸汽壓力上升導致蒸發怡下降。

　　但是，由于比容同樣隨著壓力升高而降低，相同體積的蒸汽的傳熱量實際上是隨著蒸汽壓力上升而增加的。

　　BURKERT電磁閥在某個壓力下，具有沸點溫度的蒸汽被稱為干飽和蒸汽。然而，在工業鍋爐中產生100%干燥的蒸汽幾乎是不可能的，所以，這些蒸汽通常含有小水滴。實際上，當蒸汽在水的表面破裂時，由于紊流和液體飛濺，蒸汽空間里實際是小水滴和蒸汽的混合物。

　　在鍋殼式鍋爐(見3章)中，熱量僅傳遞給水，且蒸汽汽泡表面與水接觸，所以產生的蒸汽一般含有5%的水。如果蒸汽中水分的質量份額為5%，那么就說蒸汽是95%干燥，干度系數為0.950

　　濕蒸汽的實際蒸發怡是干度(勸和蒸發怡( h,g)的乘積，濕蒸汽含有的可用能量比干飽和蒸汽少。

　　當水從。℃加熱到飽和溫度時，直到吸收到所有的液體怡h, (A一B)之前，其狀態一直是沿著飽和水線變化。如果繼續加熱，飽和水會保持飽和溫度不變的情況下繼續吸熱發生相變，直至吸收全部蒸發怡后，全部變為飽和蒸汽hfe(B-C)}

　　在此期間，當汽水混合物干度增加時，其狀態沿飽和水線向飽和蒸汽線移動，因此，在此兩個狀態正中的位置，干度x為0.5。同樣的，在飽和蒸汽線上的蒸汽干度為100%。當它吸收到所有的蒸發怡，它到達了飽和蒸汽線，如果在此后仍繼續吸熱，蒸汽的溫度就會繼續升高并過熱(c一D)o

　　飽和水線和飽和蒸汽線形成了一個區域，在其中，蒸汽和水共同存在稱為濕蒸汽。在飽和水線左邊僅有水存在，在飽和蒸汽線右邊全部為過熱蒸汽。

　　飽和水線和飽和蒸汽線的交點為臨界點，壓力越靠近臨界點，蒸發燴就越少，在臨界點上，蒸發怡為零。也就是說，在臨界點上，水直接變為飽和蒸汽。

　　在臨界點以上僅有氣體存在。氣態時分子運動幾乎不受到限制，當壓力降低的時候，體積會增大。

　　臨界點是液體能夠存在的高溫度，在臨界點以上對氣體進行定溫壓縮，蒸汽不會產生相變。

　　在臨界點以下對蒸汽進行定溫壓縮，蒸汽就會從過熱區域進入濕蒸汽區域而液化。

　　在374.15℃和221.2 bar a時達到蒸汽的臨界點。在此壓力以上的蒸汽被稱為臨界，沒有確切定義的沸騰點。

　　BURKERT電磁閥指的是從冷凝水罐排放和直接向大氣排放的蒸汽疏水閥排放口排出的蒸汽。那么，水是如何在不額外增加熱量的情況下而變成蒸汽的呢?

　　閃蒸蒸汽發生于高壓的水(水溫高于低壓時的飽和溫度)變為低壓的時候。如果高壓水的溫度低于低壓水的飽和溫度，那么閃蒸蒸汽就不會產生。當冷凝水從蒸汽疏水閥經過的時候，通常上游溫度足夠高，就會產生閃蒸蒸汽，見圖2.2.40

　　BURKERT電磁閥飽和溫度為1590C，通過蒸汽疏水閥后壓力為。bar g ,  1 kg冷凝水在5 bar g時具有

　　的能量是671 kJ，根據熱力學定律，低壓側的冷凝水含有的能量與高壓側的能量必然相同，遵守能量守恒定律。

　　因此，低壓側的冷凝水的能量同樣也是671 kJ，但是，0 bar g的水中多含有419kJ熱量，低壓側的能量就與高壓側不平衡，多余671-419=252 kJ，這樣，對水來說，就會產生過熱。這些過剩的熱量就會使部分冷凝水沸騰形成閃蒸蒸汽，這個沸騰的過程就叫閃蒸。因此，原來存在于高壓側冷凝水中的能量現在就存在于低壓側的水和蒸汽的混合物之中了。