専門家にご相談したい——負圧低温の蒸気を、熱交換器で使用できる高圧高温の蒸気に変換することは可能でしょうか？
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この投稿は、2019年6月13日15時57分に泡沫_ZPTKによって最終的に編集されました。専門家の皆様、私は最近、かなり厄介な問題に直面しています。ある顧客が持つ装置は負圧を発生させるもので、その結果、100度未満の負圧蒸気が生成されます。その顧客は、この蒸気を回収して再利用したいと考えていますが、負圧低温蒸気を扱うための装置を持っていません。私は一つ疑問に思いました。負圧低温の蒸気で、温度が100度未満のものを加圧装置を使って140度の高圧高温蒸気に変換し、熱交換器で利用することは可能でしょうか？負圧の蒸気は、高圧の蒸気に変換される過程で凝縮して液体の水になってしまうのでしょうか？この問題は私にはすぐにはわかりませんので、専門家の皆様にご指導をお願いします。
エネルギー保存の法則を守るのはもちろんです。私は機械式圧縮機を使っています。電力を消費する必要がある。電力消費は一旦考慮しなくてもよく、主に考えるべきは負圧から常圧、さらに正圧へと移る過程で蒸気が相変化を起こすかどうかです。もし水になるとしたら、どれだけの水ができるでしょうか。データは1トンの蒸気で計算できます。
蒸気の温度と圧力は対応しており、空気ではない。1トンの蒸気には1トンの水がある
圧力鍋を考えてみてください。圧力が高くなると沸点も上がり、沸点未満の温度ではすべて水です
ありがとうございます。質量保存則とエネルギー保存則は、どちらも守らなければなりません。 私個人としては、負圧の蒸気から常圧、そして正圧へと移行する過程は常に加圧状態であり、加圧していれば凝縮現象は起こらないと考えています。（熱損失の問題は考慮しない）、正しいかどうかわかりません。もし見解が正しければ、負圧の蒸気は加圧することで高温蒸気になり、熱交換器として使用できるということになる
その点については同意します。同じ理屈で、容器を使ってお湯を沸かすときに、その容器に真空ポンプを取り付けて内部に負圧をかけると、水の温度が100度に達する前に沸騰し、水蒸気が発生します。明らかに、この水蒸気の温度も100度未満です。では、圧力上昇装置を使って、100度未満のこの蒸気をさらに加圧します。蒸気の温度と圧力は比例関係にあるため、圧縮機を通せば140度の高温高圧蒸気になるでしょうか？
100℃から140℃は圧縮によって実現できるか？
飽和水蒸気は温度が上昇し圧力が上昇するもので、圧力が上昇しても温度が自動的に上昇するわけではない
通常は予熱器の熱源としてのみ使用できる。
大丈夫だと思います。圧縮機ソフトでシミュレーションしてみたら、1トンの蒸気を作るのに130～140キロワット時の電力が必要でした。費用が少し高いということです。ただし、さらに160キログラムの蒸気を追加で供給できます。 もう一つは、負圧の蒸気が常圧になり、さらに正圧になるというのは連続的な加圧過程であり、おそらくガスは凝縮しないだろうと思います。負圧の蒸気を利用して正圧に昇圧し、給湯設備に供給することができるはずだ。
この投稿は最後に、2019年6月14日10時40分にoceansによって編集されました。望むなら、永久機関の開発を検討してもいいでしょう。熱が供給されない場合、圧縮される過程は蒸気の凝縮過程であり、圧力が上昇すると沸点も上昇し、つまり凝縮点も上昇する。100℃では1.0133、110℃では1.4327、140℃では3.614キログラム/平方センチメートルである。圧縮蒸気はすべて水になってしまい、ロータリー送風機で圧力をかけるしかないね
予熱器で使用するもので、温度はそれほど高くありません
この投稿は、2019年6月14日11時17分に「凡事靠自己_LWTF」によって最終的に編集されました。シングルスクリュー圧縮機において、なぜソフトウェアで計算すると蒸気が水に凝縮しないのかというと、圧縮過程で電力が消費され、蒸気が過熱蒸気に圧縮されるためです。そのため、冷却用水を追加で供給する必要があり、この冷却用水によってさらに160キログラムの蒸気が発生します。この問題で頭が痛い：めまいがする:
よくわからなかったのですが、この廃熱を集めて、ヒートポンプで移動させて給水の予熱に使うつもりなんでしょうか？それでいいのでしょうか？
100度未満の蒸気は負圧としか言えず、水の沸点が下がるため、100度未満でも蒸気になり得る。しかし、圧力をかけるだけでは水の沸点は上昇しますが、十分な熱源がない場合、蒸気は水に戻ってしまいます。結局のところエネルギー保存の法則があるため、蒸気自体が持つ熱量は一定なのです。飽和水と蒸気の違いは潜熱であり、通常私たちが蒸気を利用するのもこの潜熱を使っているからです。
ありがとうございます。つまり、100度未満の低温低圧の蒸気を集めて、機械的に圧縮して高温高圧の蒸気にし、利用するということです。つまり、この熱を集めて利用するのです。ヒートポンプについてはあまり詳しくなく、遭遇したこともやったこともありません。私たちが作るのはすべて機械式圧縮機です。
はい、私も以前は単に圧力をかけると水の沸点が上がり、その負圧の蒸気の一部が水に変わるのだと思っていました。しかし、機械式圧縮機のシミュレーションソフトウェアで計算した結果、得られたデータによると水の量は非常に少なく、約2％程度しかない。ほとんどは蒸気です。 また、圧縮機は電力を消費し、圧縮過程で大量の熱が発生するため、この蒸気を過熱蒸気まで圧縮する必要があり、冷却のために160キログラムの脱塩水を追加で供給する必要がある。以前は常に、低い正圧の蒸気をより高い圧力で利用するために使われていましたが、負圧の蒸気を正圧にして利用するのは今回が初めてです。ソフトウェアが出すデータの扱い方が分からず、この分野の経験もありません。そこで、専門家の皆様にお力を借りようと思いました。 専門家の皆様の意見とシミュレーションソフトウェアから得られたデータを見ると、少し矛盾しているようです。だから、どうしたらいいのかわからない。
圧力が上昇する際の蒸気と飽和水の熱量には、どのような変化が見られるのか：①飽和水の顕熱も圧力の増加に伴って増加する傾向にある。 ②蒸気の潜熱は圧力の上昇に伴って減少する傾向にある。 ③蒸気の全熱量（上記①の顕熱と②の潜熱の合計）は圧力の変化に対して、低圧領域ではわずかに増加するが、基本的には一定を保つ。しかし、圧力が3.2MPaを超えると減少傾向に転じ、臨界点に達すると潜熱はゼロになる。（潜熱が0になると水のみが存在し、水の顕熱のみとなる）したがって、現実には加熱源や光圧を用いないことは非現実的であり、ソフトウェア上では圧縮機の動作によって生じる熱を考慮しているかもしれないが、エネルギーの伝達には損失があり、電力を運動エネルギーに変えてさらに熱エネルギーに変えるのは全く割に合わず、直接加熱する方が良い。
ありがとうございます、すっきりしました。 ソフトウェアで計算したデータによると、1トンの低圧蒸気を高圧蒸気に変換するには130～140キロワット時の電力が必要であり、私の計算では温度を90度から140度まで上げ、圧力もほぼ-0.1Mpaから0.3Mpaまで上昇させることになります。圧縮機は熱を発生させます。冷却水を流して冷却する必要がある。
ええ、一般的な予熱器で使うためのもので、この温度上昇のプロセスはしっかり研究する必要があります