Опасности использования перегретого пара!

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано goldliyang 14.03.2017 в 14:49. В ходе осмотра рынка было обнаружено, что многие промышленные предприятия используют перегретый пар, поставляемый электростанциями, непосредственно в качестве источника тепла для производственных процессов. Особенно часто такая практика наблюдается в последнее время в нескольких компаниях. Перегретый пар снижает эффективность нагрева и производственную эффективность, увеличивая энергопотребление. Перегретый пар должен сначала охладиться до температуры насыщения, прежде чем он сможет освободить свою скрытую теплоту. В процессе охлаждения количество теплоты, выделяемой перегретым паром, значительно меньше, чем его скрытая теплота. Чем выше степень перегрева, тем дольше продолжается процесс охлаждения. Кроме того, когда перегретый пар на поверхности теплообменника отдает тепло и понижает температуру, перегретому пару, находящемуся дальше от поверхности теплообменника, трудно отдавать тепловую энергию и снижать температуру. Это происходит потому, что у перегретого пара такой же низкий коэффициент теплопроводности, как и у воздуха; сам по себе он является плохим проводником тепла. Поэтому, хотя температура перегретого пара при одинаковом давлении выше, чем у насыщенного пара, эффективность передачи тепла перегретым паром значительно ниже, чем у насыщенного пара. Коэффициент теплообмена перегретого пара различается в зависимости от процесса его получения, но он значительно меньше, чем у насыщенного пара. Для перегретого пара сложно предсказать его коэффициент теплообмена; в целом, чем выше степень перегрева пара, тем меньше его коэффициент теплообмена. В большинстве случаев для котлов с теплообменниками в форме спиралей коэффициент теплопередачи перегретого пара составляет 50–100 Вт/(м²·°C), в то время как для насыщенного пара он равен 1200 Вт/(м²·°C). Из-за низкой эффективности нагрева с помощью перегретого пара снижается производительность. Для обеспечения объема производства компания вынуждена тратить больше пара, что приводит к расточительству энергии. Использование перегретого пара сокращает срок службы оборудования, увеличивает частоту его ремонта, время простоя и расходы на техническое обслуживание, а также влияет на производственный процесс. В теплообменниках многие рабочие среды образуют на поверхности теплообмена налет и известковый осадок; при высоких температурах процесс образования налета ускоряется, что препятствует передаче тепла и приводит к перегреву стенок теплообменника, в результате чего он теряет свою функциональность. Кроме того, оборудование подвергается периодическим колебаниям температуры, причем температура в разных частях может отличаться. Из-за расширения и сжатия при изменении температуры возникают напряжения, из-за чего оборудование легко деформируется, швы могут треснуть, а уплотнения — терять герметичность. При использовании перегретого пара площадь теплообмена в теплообменнике должна быть больше. Нагрев паром высокой температуры влияет на мощность оборудования, что в свою очередь сказывается на объеме производства. Чтобы достичь той же производственной мощности, необходимо увеличить площадь поверхности теплообмена в теплообменном оборудовании. Согласно практическому опыту, с каждым увеличением температуры превышения на 2°C площадь теплообменника должна увеличиваться на 1%. При отдаче тепла перегретым паром возникает температурный градиент, который влияет на качество продукта. Температура пара сильно меняется, существует значительный температурный градиент; процесс теплообмена не является процессом при постоянной температуре. Это влияет на стабильность и однородность температуры нагреваемой среды, а также на качество продукта. Помимо турбин, насыщенный пар следует использовать практически во всех видах процессов нагрева. В теплообменнике отдача тепла насыщенным паром осуществляется в основном за счет высвобождения скрытой теплоты при фазовом переходе; эта скрытая теплота значительно превышает количество явной теплоты, выделяющейся в результате снижения температуры. Коэффициент теплопередачи насыщенного пара может быть в десятки раз выше, чем у перегретого пара. Поэтому для целей нагрева, с тем чтобы в процессе нагрева быстро превратиться в насыщенный пар, не рекомендуется использовать перегретый пар с перегревом более 10°C.