Природа пара

Загальна інформація про природу пара

Що таке пара?

Водяна пара утворюється при переході води з рідкого стану в газоподібний. Це супроводжується поглинанням значної кількості енергії, названим прихованим теплом пароутворення. При зворотному процесі, процесі конденсації, виділяється така ж кількість тепла. В цьому і полягає основний принцип передачі тепла за допомогою пари, тобто використання енергії фазового переходу.

Існують наступні види станів пари: волога насичена пара, суха насичена пара і перегріта пара.

Волога насичена пара

Це найбільш поширена форма пари, в якій частина молекул води віддали свою енергію (приховане тепло) і сконденсувались, з утворенням дрібних крапельок води у вигляді туману. Поняття сухість (вологість) пари характеризує кількість крапельної рідини, що міститься в насиченій парі.

На практиці, навіть найкращі котли виробляють пару, що містить 3% - 5% вологи. Оскільки генеруюча пара забирає за собою певну кількість води, як правило, у вигляді туману або крапель.

Експлуатація вологої пари збільшує енерговитрати і має ряд недоліків. Зі збільшенням вологості насиченої пари ентальпія (енергоефективність) її істотно знижується, збільшуються втрати тиску в паропроводі, паропроводи піддаються ерозії, з'являється ймовірність скупчення конденсату, яка веде до гідравлічних ударів і руйнування паропроводів і обладнання.

Тому при проектуванні і експлуатації пароконденсатних систем необхідно передбачати заходи по осушенню пари (встановлення циклонних сепараторів, редукційних клапанів серії COS) і дренування паропроводів (встановлення конденсатних кишень), а так само теплової ізоляції всіх ділянок паропроводів і арматури.

Суха насичена пара

Прозорий газ, який не має вологи, має багато властивостей, які роблять його відмінно керованим джерелом тепла.

особливість	перевага
Швидке і рівномірне нагрівання через приховану передачу тепла	Підвищення якості продукції та продуктивності br>
Використовується як в технологічних процесах, так і в системах опалення та вентиляції підприємства	Спрощує експлуатацію і уніфікує енергорозподіл на підприємстві. Знижує витрати на енергогенеруюче обладнання.
Тиском можна контролювати температуру	Температура може бути встановлена швидко і точно
Високий коефіцієнт теплопередачі	Необхідно менше площі поверхні теплопередачі, що дозволяє знизити габарити і початкові витрати на обладнання
Виготовляється з води	Безпечний, екологічно чистий і недорогий

Перегріта пара

Перегріта пара утворюється шляхом подальшого нагріву вологої або насиченої пари понад температури насичення.

В такому стані пара, має більш високу температуру і більш низьку щільність, ніж насичена пара при тому ж тиску. Перегріта пара використовується в основному в різних теплових машинах, таких як турбіни, для підвищення їх ККД і зазвичай не використовується для передачі тепла.

особливість	недоліки
Низький коефіцієнт теплопередачі	Зниження продуктивності
Низький коефіцієнт теплопередачі	Необхідність збільшення площі поверхні теплопередачі
Мінлива температура пари навіть при постійному тиску	Погіршується керованість системи
Для передачі тепла використовується фізичне тепло	Перепади температур може зробити негативний вплив на якість продукції
Температура може бути надзвичайно високою	Істотне збільшення капітальних витрат на встановлення високотемпературного обладнання

З цих та інших причин, насичена пара є кращою у порівнянні з перегрітою парою в якості теплоносія в теплообмінниках та іншому теплопередаючому обладнанні. З іншого боку, якщо перегріту пару розглядати як джерело тепла для прямого нагріву, як високотемпературного газу, вона має перевагу в порівнянні з гарячим повітрям, особливо в безкисневих умовах. Так само її застосовують в харчовій промисловості, для сушки і обробки харчових продуктів.

Популярні товари