Насыщенный и ненасыщенный пар | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко
При естественных условиях пар считают газом. Он может быть насыщенным и ненасыщенным, что зависит от его плотности, температуры и давления.
Пар, находящийся в динамическом равновесии с собственной жидкостью, является насыщенным.
Динамическое равновесие между жидкостью и паром возникает тогда, когда количество молекул, вылетающих из свободной поверхности жидкости, равно количеству молекул, возвращающихся в нее.
В открытом сосуде нарушается динамическое равновесие, и пар становится ненасыщенным, поскольку определенное количество молекул испаряется в атмосферу и не возвращается в жидкость.
Насыщенный пар образуется в закрытом сосуде над свободной поверхностью жидкости.
Насыщенный и ненасыщенный пар имеют разные свойства.
| Рис. 3.2. Изотермическое сжатие пара |
Концентрация молекул насыщенного пара не зависит от его объема.
Пусть ненасыщенный пар при температуре T находится в цилиндре с поршнем (рис. 3.2). Начнем медленно его сжимать, чтобы обеспечить изотермический процесс (участок AB). Сначала, если пар значительно разреженный, зависимость давления от объема будет соответствовать закону Бойля-Мариотта для идеального газа: pV = const. Тем не менее с уменьшением объема ненасыщенного пара (увеличением его плотности) начинает наблюдаться отклонение от него. Дальнейшее изотермическое сжатие пара ведет к тому, что он начинает конденсироваться (точка В), в цилиндре образуются капельки жидкости и пар становится насыщенным. Его плотность, а следовательно и концентрация молекул, приобретает максимальное значение для данной температуры.
При сжатии насыщенного пара (участок BC) его давление не будет изменяться (p = const). Это объясняется тем, что с уменьшением объема насыщенный пар конденсируется, образовывая жидкость. Ее доля в объеме цилиндра все время увеличивается, а объем, который занимает насыщенный пар, уменьшается. Это происходит до тех пор, пока весь насыщенный пар не перейдет в жидкое состояние (точка C).
Дальнейшее уменьшение объема вызывает стремительное возрастание давления (участок DC), поскольку жидкости почти не сжимаются. Материал с сайта http://worldofschool.ru
Итак, при изотермическом сжатии ненасыщенного пара
В частности, при невысоких температурах его состояние приблизительно описывается уравнением p = nkT, когда концентрация молекул не зависит от объема, занимаемого газом. График зависимости давления p от объема V, изображенный на рис. 3.2, называется изотермой реальных газов.
Изотермы реального газа характеризуют его равновесное состояние с жидкостью. Их совместимость позволяет определить зависимость давления насыщенного пара от температуры.
На этой странице материал по темам:Насыщенный пар физика кратко
Изотермическом увеличении давления ненасыщенного пара
Що характерно з молекулярної точки зору для насиченої пари
Насыщенный пар и его свойства кратко
Насыщенный пар краткий конспект
Какой пар называется насыщенным?
Что характерно с молекулярной точки зрения для насыщенного пара?
Чем отличаются свойства насыщенного и ненасыщенного пара?
Почему пар можно считать газом?
Испарение и конденсация.
Насыщенный и ненасыщенный парИспарение
В жидкости (или твердом теле) при любой температуре существует некоторое количество «быстрых» молекул, кинетическая энергия которых больше потенциальной энергии их взаимодействия с остальными частицами вещества. Если такие молекулы оказываются вблизи поверхности, то они могут преодолеть притяжение остальных молекул и вылететь за пределы жидкости, образуя над ней пар. Испарение твердых тел также часто называют возгонкой или сублимацией.
Испарение происходит при любой температуре, при которых данное вещество может находиться в жидком или твердом состояниях. Однако интенсивность испарения зависит от температуры. При повышении температуры количество «быстрых» молекул увеличивается, и, следовательно, интенсивность испарения возрастает. Скорость испарения также зависит от площади свободной поверхности жидкости от вида вещества. Так, например, вода, налитая в блюдце, испарится быстрее воды, налитой в стакан.
Конденсация
Количество жидкости в открытом сосуде вследствие испарения непрерывно уменьшается. Но в плотно закрытом сосуде этого не происходит. Объясняется это тем, что одновременно с испарением в жидкости (или твердом теле) происходит обратный процесс. Молекулы пара движутся над жидкостью хаотически, поэтому часть из них под действием притяжения молекул свободной поверхности попадает обратно в жидкость. Процесс превращения пара в жидкость называется конденсацией. Процесс превращения пара в твердое тело обычно называют кристаллизацией из пара.
После того, как мы нальем жидкость в сосуд и плотно его закроем, жидкость начнет испаряться, и плотность пара над свободной поверхностью жидкости будет увеличиваться. Однако, одновременно с этим будет расти число молекул, возвращающихся обратно в жидкость. В открытом сосуде ситуация иная: покинувшие жидкость молекулы могут не возвращаться в жидкость. В закрытом сосуде с течением времени устанавливается равновесное состояние: число молекул, покидающих поверхность жидкости, становится равным числу молекул пара, возвращающихся в жидкость.
Рис.1. Жидкость в состоянии динамического равновесия
Насыщенный и ненасыщенный пар
Название «насыщенный» подчеркивает, что в данном объеме при данной температуре не может находиться большее количество пара. Насыщенный пар имеет максимальную плотность при данной температуре, а, следовательно, оказывает максимальное давление на стенки сосуда.
У разных жидкостей насыщение пара происходит при различных плотностях, что обусловлено различием в молекулярной структуре, т.е. различием сил межмолекулярного взаимодействия. В жидкостях, у которых силы взаимодействия молекул велики (например, в ртути), состояние динамического равновесия достигается при небольших плотностях пара, так как количество молекул, способных покинуть поверхность жидкости, невелико.
Наоборот, у летучих жидкостей с малыми силами притяжения молекул, при тех же температурах из жидкости вылетает значительное количество молекул и насыщение пара достигается при большой плотности. Примерами таких жидкостей являются этанол, эфир и др.
Так как интенсивность процесса конденсации пара пропорциональна концентрации молекул пара, а интенсивность процесса испарения зависит только от температуры и резко возрастает с ее ростом, то концентрация молекул в насыщенном паре зависит только от температуры жидкости. Поэтому давление насыщенного пара зависит только от температуры и не зависит от объема. Причем с ростом температуры величина концентрации молекул насыщенного пара и, следовательно, плотность и давление насыщенного пара быстро растут. Конкретные зависимости давления и плотности насыщенного пара от температуры различны для разных веществ и могут быть найдены из справочных таблиц. При этом оказывается, что насыщенный пар, как правило, хорошо описывается уравнением Клайперона-Менделеева.
Однако, при сжатии или нагревании масса насыщенного пара изменяется.
Ненасыщенный пар с достаточной степенью точности подчиняется законам идеального газа.
Примеры решения задач
|
Если испарение жидкости проходит в закрытом сосуде, то вначале число молекул, вылетевших из жидкости, будет больше числа молекул, возвратившихся обратно в жидкость. Поэтому плотность пара в сосуде вначале будет постепенно увеличиваться. С увеличением плотности пара увеличивается и число молекул, возвращающихся в жидкость. Очень скоро число молекул, вылетающих из жидкости, станет равным числу молекул пара, возвратившихся обратно в жидкость. Наступает динамическое равновесие между паром и жидкостью.
Давление насыщенного пара у разных жидкостей разное. Давление насыщенного пара зависит также и от температуры.
Характерной особенностью насыщенного пара является постоянство давления пара при постоянной температуре.
Пусть имеется закрытый сосуд с жидкостью и в нем находится насыщенный пар. Будем нагревать этот сосуд. При повышении температуры большее число молекул способно покинуть жидкость. Поэтому в начальный момент времени число молекул, покидающих жидкость, станет больше числа молекул, возвращающихся в нее.
Насыщенный пар широко применяется в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, на нефтяных и газовых месторождениях, на строительных площадках. Парогенераторные установки позволяют быстро получить насыщенный пар.
Если в пространстве, содержащем пары какой-либо жидкости, может происходить дальнейшее испарение жидкости, то пар, находящийся в этом пространстве, является ненасыщенным паром.
|
|||||||||
1. Давление газа измеряется манометром
Динамическое равновесие нарушится, пар перестанет быть насыщенным. Однако через какое-то время равновесие восстановится, но плотность насыщенного пара увеличится, так как увеличится число молекул в единице объема. А с увеличением плотности растет и давление пара.
Ненасыщенный пар — Энциклопедия по машиностроению XXL
Насыщенный и ненасыщенный пар. Испарение жидкости в закрытом сосуде при неизменной температуре приводит к постепенному увеличению концентрации молекул испаряющегося вещества в газообразном состоянии. Через некоторое время после начала процесса испарения концентрация вещества в [c.85]Ненасыщенный пар — пар, давление которого меньше давления насыщенного пара рассматриваемого вещества при зада [ной температуре. [c.202]
Степень перегрева.
Перегретым или ненасыщенным паром называют газообразное состояние вещества при температурах, больших температуры насыщения Ts при данном давлении.
[c.283]Кроме влажного и насыщенного пара принято различать еще перегретый пар. Перегретым (ненасыщенным) паром называют газообразное состояние вещества при температурах, больших температуры насыщения Тs, при определенном давлении. Область перегретого пара заключена между критической изобарой н правой пограничной кривой. [c.450]
Перегретый или ненасыщенный пар имеет при давлении р температуру 7, большую, чем температура насыщения при этом давлении разность температур Т—называется степенью перегрева пара. [c.253]
Уравнение (1.27) позволяет рассчитывать скорость конденсации паров на поверхности котельных труб, расположенных в температурной области ненасыщенного пара, на основе данных по теплообмену и коэффициента диффузии парогазовой смеси для данного конкретного случая.
[c.25]
Переход от уравнения (1.27) к формуле (1.28) осуществляется в той зоне конвективного газохода, где пересыщение становится больше критического. Температурная граница этого перехода зависит от концентрации паров в газах на выходе из топки и изменения парциального давления с температурой в области ненасыщенных паров. [c.25]
Как показывает проведенный анализ [8], пересыщение пара над заряженной каплей достигает с уменьшением радиуса капли максимального значения и при дальнейшем уменьшении ее радиуса пересыщение снова падает. Следовательно, в отличие от незаряженных частиц заряженные капли могут существовать в насыщенном и даже в ненасыщенном паре. Однако капли, способные к существованию в ненасыщенном паре, не могут вырасти до больших размеров, так как увеличение радиуса капли возможно лишь при пересыщении. [c.300]
В случае /, когда Лцвеличина термодинамического потенциала монотонно возрастает, т. е.
пленка с толщиной б>бо не должна образоваться.
[c.16]
Таким образом, при прочих равных условиях термодинамически наиболее вероятно образование зародыша в вогнутостях твердого тела. Если допустить, что Др(/ ) I [c.18]
Перегретый пар. Перегретым (или ненасыщенным) паром называется такой пар, температура которого выше температуры насыщенного пара того же давления. Чем выше температура перегрева, тем в большей степени перегретый пар приближается к газам и подчиняется законам, управляющим газами. [c.129]
Покажем, что это действительно так. Мы можем представить себе наглядно этот процесс, например, следующим образом. В теплоизолированном закрытом сосуде находится жидкость и над ней ненасыщенный пар. Отсутствие равновесия (ненасыщенность пара) гарантируется тем, что на поверхности жидкости лежит пленка, непроницаемая для молекул вещества. Затем пленка убирается и происходит необратимый процесс выравнивания химических потенциалов.
Следуя обычному методу трактовки необратимых процессов, заменим его мысленно воображаемым медленным обратимым процессом испарения. Мы можем, например, не снимать пленку, а считать, что она становится все более и более проницаемой.
[c.131]
Процесс стационарной конденсации внутри сходящегося—расходящегося сопла схематически представлен на рис. 33 [202]. Смешанный с инертным газом ненасыщенный пар, входя в сопло, насыщается (плоскость а затем сильно пересыщается на участке между Xs и Хм- В сечении сопла х скорость образования зародышей возрастает настолько, что происходит измеримая конденсация пара. Последующее расширение газа приводит к понижению давления и температуры смеси. Однако выделяющаяся теплота конденсации при росте зародышей несколько увеличивает давление в потоке после плоскости х . За сечением х в смеси устанавливается давление насыщенного пара. [c.98]
Если мы изотермически сжимаем ненасыщенный пар до тех пор, пока не достигнем давления насыщения, а затем по-прежнему
[c.
66]
Недостижимость абсолютного нуля температуры 7, 90 Неидеальные растворы 192 Ненасыщенный пар 173 Необратимое смешение 128 Необратимые реакции 189 [c.334]
В работе [49] измерения производились статическим методом С помощью мембранного кварцевого манометра в интервале 800— 1000° С на теллуре особой чистоты 99,9999%. Для построения Р—Т—х-диаграммы экспериментировали с ненасыщенным паром теллура. Предполагалось, что в паре устанавливается равновесие трех молекулярных форм [c.270]
Если парциальное давление пара в воздухе меньше давления его насыщения при данной температуре, т. е. если Рптаком воздухе по своему состоянию будет перегретым и количество его в 1 воздуха равно удельному весу перегретого пара при давлении [c.225]
Таким образом, для ненасыщенного пара с достаточным приближением [c.337]
Обозначим давление насыщенного пара ps и его удельный вес — ,. Отношение удельного веса — а ненасыщенного пара, содержащегося в 1 воздуха, к удельному весу насыщенного пара при той же температуре называется относительной влажностью
[c.
224]
Если к сухому насыщенному пару, характеризуемому, например, точкой д», продолжать подводить тепло по изобаре, то температура его и удельный объем будут повышаться. Пар с температурой и удельным объемом, более высокими, чем те же параметры для сухого насыщенного пара, называется перегретым паром. Если такой пар расширять или сжимать при постоянной температуре, например, по линии а»й, то давление его изменится, а не останется постоянным, так как перегретый пар, как и идеальный газ, не насыщает занимаемого им пространства, поэтому его называют также ненасыщенным паром. [c.53]
Перегретый (или ненасыщенный) пар обладает свойствами идеального газа в том смысле, что его состояние определяется двумя параметрами. Третий параметр определяется при помощи характеристического уравнения однако уравнение (1-6) здесь не годится. Обычно параметры водяного пара определяются по таблицам. В конце книги приведена [c.55]
Если к сухому насыщенному пару, состояние которого определяется точкой 3, продолжать подводить тепло при р = onst, температура его будет увеличиваться.
Так, пар, характеризуемый любой точкой 5, лежащей правее точки 3, имеет температуру более высокую, чем температура насыщения при данном данлении (точка 3), и поэтому называется перегретым паром. Он существенно отличается по своим свойствам от пара, который характеризуется точками, лежащими на отрезке 2-3. И, действительно, проведем для пара в точке 5 изотерму. Это будет кривая З -б. Она показывает, что перегретый пар при t = onst, как и идеальный газ, может существовать и при большем, и при меньшем давлении, чем в точке 5. Следовательно, в противоположность насыщенному пару перегретый пар не насыщает пространства, в котором он находится, т. е. перегретый пар — это ненасыщенный пар.
[c.111]
Таким образом, вычисленная последним способом движущая сила изменилась при тех же исходных данных в 28 раз. Соответственно коэффициент ADd имеет более стабильное значение, чем pD. Поэтому зависимости с использованием потенциала d при расчете массообмена в контактных аппаратах можно применять в более широком диапазоне параметров теплоносителей, чем зависимости с р или Рп.
В числе других причин этим также можно объяснить то обстоятельство, что эмпирические расчетные зависимости имеют ограниченное применение. Больше того, разности парциальных давлений и концентраций пара, связанных уравнением состояния газа (для двух точек можно написать Pni/Pn2 = PmTi/(pn2T2), могут иметь различные знаки, так как для ненасыщенного пара соотношение между рп и Г может быть любым. Поэтому эти разности могут равноправно рассматриваться как движущие силы массоообмена только при изотермических или близких к ним условиях, т. е. опять-таки в узком интервале изменения параметров сред.
[c.48]
Механизм процесса тепло- и массообмена в контактном экономайзере при соприкосновении горячих дымовых газов (ненасыщенной паро-газовой смеси) с холодной водой весьма сложен. Здесь одновременно проходят процессы конвективного теплообмена, диффузии, теплообмена при изменении агрегатного состояния и теплопроводности. Движущей силой этих процессов являются не только разность температур газов и воды, но и разность парциальных давлений водяных паров в паро-газовой смеси и у поверхности воды.
[c.34]Средняя скорость роста отложений остается постоянной до температуры поверхности 400—450°, а затем снижается. Как следует из уравнений (1.27) и (1.28), диффузия пара к поверхности прекращается при pi—рст =0 в случае ненасыщенного пара и р (Г)—— O в случае насыщен ного пара. [c.68]
Для определения влажности воздуха можно пользоваться различными методами — психрометрическим, гигроскопическим, гравиометрическим. Наиболее простым из них является психрометрический он основан на следующем явлении. Если в некоторый объем ненасыщенного парами воды воздуха, имеющего температуру внести открытый сосуд с водой, стенки которого являются абсолютно теплонепроницаемыми, то со временем температура воды, независимо от ее начального значения, установится на постоянном уровне т. Эта температура всегда будет ниже температуры воздуха /а и тем ниже, чем меньше его относительная влажность. [c.168]
На особенностях этого процесса и основан метод определения влажности психрометрами Августа и Ассмана.
В психрометре Августа (рис. 102,а) основными элементами являются два термометра — сухой и влажный. Шарик влажного термометра заключен в оболочку из хлопчатобумажной ткани, непрерывно смачиваемой, благодаря капиллярным явлениям, дистиллированной водой. При помещении такого термометра в атмосферу, ненасыщенную парами воды, воздух, омывающий поверхность шарика мокрого термометра, вызывает с течением некоторого времени процесс адиабатического насыщения. Вследствие этого температура воды, находящейся в порах ткани, установится на некотором уровне По разности показаний сухого и мокрого термометров / ), называемой психометрической разностью, МОЖНО определить относительную влажность воздуха
[c.168]
ФВБД именно тем, что последняя игнорирует возможность образования кластеров в насыщенном и тем более в ненасыщенном паре. [c.48]
В мано метрических тер мометрах используется поведение вещества при всех некритических состояниях. На диаграмме рис.
50 область действия каждого отдельного термометра выразится вертикальной линией (и— со,nsi), находящейся в той или иной ее области. У описанных выше газовых термометров ра1бочи м веществом служит ненасыщенный пар ниэкокипящих жидкостей. Они рз ботают в первой области АВ или, точнее, при состояниях ЕЕ (так как применяются при температурах, превыщающих критические температуры наполняющих, их веществ). Жидкостные термометры относятся к третьей области D и работают при температурах ниже критических. Паровые термометры наполнены веществом, находящимся в промеж т-очном состоянии равновесия в области СВ. Таким образом, со стороны низких температур область измерения для них ограничена темпер,атурой затвердевания, а со стороны В1ЫС0.КИХ — критическим состоянием.
[c.166]
Следует заметить, что в случае плоской границы для насыщенного пара выполняется условие ц (ps) = л» (ра), в то время как в настоящем случае неравенство к (р ) пересыщенного пара [[х (р) ц» (р)], так как при достаточно малых г уравнению (2) удовлетворяют р 0).
Иными словами, жидкая фаза более устойчива (см. 2, п. 1) и капля воды может расти. Таким образом, электрические заряды играют важную роль при конденсации водяных паров и образовании облаков и тумана в атмосфере. Относительно камеры Вильсона см. замечание к решению задачи 35.
[c.296]
Как видно, эти результаты находятся в противоречии с масс-спектрометрическими и оптическими исследованиями. Как показано в работе [41], занижение степени диссоциации HgЗe объясняется возможным отсутствием равновесия в системе либо какими-то устойчивыми кинетическими препятствиями, возникающими при взаимодействии водорода с HgSe или паром селена. В недавней работе [77] для исследования молекулярного состава пара HgSe проводились измерения давления его ненасыщенного пара с помощью кварцевого манометра в интервале 640—800° С, откуда рассчитывались значения среднего молекулярного веса пара. Эти данные убедительно доказывают, что во всем интервале температур селенид ртути полностью диссоциирует на газообразные компоненты (табл.
62)
[c.9]
Термическая диссоциация ТеСЦ. На основании изучения давления ненасыщенного пара Симонс [178] пришел к выводу, что распад тетрахлорида теллура по реакции [c.69]
Ими была определена статическим методом (с помощью кварцевого мембранного манометра) температурная зависимость общего давления ненасыщенного пара смесей теллура с селеном и теоретически рассчитаны парциальные давления компонентов в паре. Связь между общим давлением в системе и парциальными давлениями компонентов выражалась системой уравнении, учитывающих сложный молекулярный состав пара в системе (Sej, Se4, Se , Seg, Те, Tea, Тб4 и SeTe). Решение этой системы с помощью ЭВМ позволило определить парциальные давления Рзег, Рте,, Рзете В интервэле 820—1000° С, приведенные в табл. 180. [c.182]
ДАВЛЕНИЯ НЕНАСЫЩЕННОГО ПАРА НАД СИСТЕМОЙ Te-Se ПО УСТЮГОБУ. ВИГДОРОВИЧУ И КУДРЯВЦЕВУ [18] [c.182]
Для получения данных по давлению пара SeOa в достаточно широком интервале температур в работах [156, 163, 165] были повторены исследования Янека и Мейера [1641, измерявших давление в области насыщенного пара.
Новые измерения выполнялись тати-ческим методом в области насыщенного и ненасыщенного пара. Данные Гаджиева, Добротина и Суворова [163] охвачены уравнением
[c.260]
Насыщенные н ненасыщенные пары — Справочник химика 21
Поместим чашку со льдом и сосуд с разбавленным водным раствором соли под стеклянный колокол (рис. 81). При постоянной температуре ниже 0°С откачаем из колокола воздух. Вода будет испаряться как из раствора, так и из льда, пока не будет достигнута концентрация водяного пара, отвечающая равновесию, т. е. давлению насыщенного пара. Так как был взят разбавленный раствор произвольной концентрации, то чрезвычайно мало вероятно, чтобы при данной температуре давление насыщенного пара над ним случайно оказалось равным давлению пара над льдом. Поэтому допустим, как бол ее общий случай, что давления различны. Пусть насыщенный водяной пар над раствором обладает меньшим давлением, чем над льдом. Тогда пар, насыщенный по отношению к льду, будет пересыщенным в отношении к раствору и будет частично конденсироваться в нем.
В результате понижения концентрации пара он окажется ненасыщенным в отношении льда, и некоторое количество последнего вновь испарится, доводя пар до насыщения в отношении льда. Пар, вновь сделавшись пересыщенным в отношении раствора, опять частично в нем сконденсируется. [c.243]
Таким образом, пар является газом вблизи температуры кипения или конденсации. При перегонке образуются насыщенные пары, которые находятся в контакте с жидкой фазой, причем в состоянии равновесия число молекул, переходящих из жидкой фазы в газообразную, равно числу молекул, возвращающихся из газообразной фазы в жидкую. Ненасыщенный пар образуется лишь в том случае, если первоначально насыщенный пар не имеет больше контакта с жидкостью и нагревается выше температуры кипения или расширяется (при переходе в область более низкого давления). В этих условиях пар не имеет возможности принимать из жидкости дополнительное число молекул в соответствии со своей более высокой температурой.
[c.70]Давление насыщенных паров. Пары жидкости могут быть насыщенными и ненасыщенными. Насыщенным называется пар, находящийся в равновесии с жидкостью. Чем выше температура, тем выше давление, при котором находится данная равновесная система. Для насыщенных паров существует однозначная зави- [c.233]
Ненасыщенные пары (рис. ХП1-4) могут существовать при данном давлении Р при более высокой температуре (точка В), чем насыщенные пары (точка А ), т. е. их давление при данной температуре Тв меньше, чем давление насыщенных паров (точки В и Лг). [c.235]
Перегретыми [ненасыщенными] парами называются пары, которые при данных температуре и давлении образуют только однофазную паровую систему, т.е. систему без жидкой фазы. Ненасыщенные пары могут существовать при данном давлении, если их температура выше температуры насыщенных паров, или при данной температуре, если их давление меньше давления насыщенных паров. [c.
53]
АК — кривая давления насыщенных паров К — критическая точка. I — область жидкой фазы П — область перегретых (ненасыщенных) паров [c.54]
Насыщенные и ненасыщенные пары [c.48]
Ненасыщенными или перегретыми парами называются пары, которые при данных температуре и давлении образуют только однофазную систему — жидкая фаза отсутствует. Ненасыщенные пары могут существовать при данном давлении при условии, если их температура выше температуры насыщенных паров, иными словами, давление ненасыщенных паров при данной температуре меньше давления паров, насыщенных при той же температуре. [c.48]
Из хода изоэнтальпы на диаграмме г — 5 (для водяного пара) можно сделать вывод, что при расширении насыщенного водяного пара из котла (точка /) происходит его переход в перегретый пар (точка 2). Для улучшения греющих свойств такого пара его следует перевести в состояние насыщения (точка 3), лучше всего путем увлажнения конденсатом при том же давлении рг.
Температура пара при таком увлажнении падает до Т . За счет теплоты перегрева пара ( 2 — з) происходит испарение У кг конденсата на 1 кг ненасыщенного пара. Это количество определяется из баланса энтальпии [c.240]
Так как парциальное давление p ненасыщенных паров компонента 2 может принимать любые значения от О до Рг, то температура кипения углеводородной жидкости при наличии ненасыщенного водяного пара снижается несколько меньше, чем в присутствии насыщенного водяного пара (т. е. в присутствии хотя бы небольшого количества жидкой воды). [c.266]
Например, из диаграммы следует, что при 50° С и давлении 10 мм рт. ст. вода находится в состоянии ненасыщенного пара, при той же температуре и давлении 500 мм рт. ст. — в состоянии жидкости при 50° и при давлении 92,51 м.и рт. ст. мы имеем равновесную систему из жидкой воды и ее насыщенного пара. [c.130]
В области насыщенного пара метод позволяет непосредственно получить общее давление в системе как сумму парциальных.
В области ненасыщенного пара возможно также определение плотности пара, если известны общее количество вещества и объем реакционной камеры. [c.28]
Однако резкое охлаждение и сильное сжатие ненасыщенного пара может привести к частичной конденсации его в жидкость. При этом нарушится состояние системы (изменится число фаз). Пар из ненасыщенного перейдет в насыщенный. [c.179]
Пар представляет собой, следовательно, газ вблизи температуры кипения или конденсации. При ректификации образуется, как правило, только насыщенный пар, находящийся в контакте с жидкой фазой при этом в состоянии равновесия из жидкой фазы переходит в газообразную фазу такое же количество молекул, какое из газообразной фазы переходит в жидкую. Ненасыщенный пар образуется лишь в том случае, когда насыщенный пар не имеет более контакта с ншдкостью и нагревается выше температуры насыщения или же расширяется. В этих условиях он лишен возможности воспринимать в соответствии со своей более высокой температурой дополнительное количество молекул из жидкой фазы.
[c.74]
Насыщенный пар, выходя из открытого сосуда в воздух, разбавляется им и становится ненасыщенным. Следовательно, в воздухе помещений, где находятся емкости с горючими жидкостями, имеется ненасыщенный пар этих жидкостей. [c.12]
Пределы воспламенения горючих паров и газов можно выражать через концентрационные пределы воспламенения (взрываемости). Для оценки пределов воспламенения горючих газов и ненасыщенных паров горючих жидкостей это выражение является единственно удобным с точки зрения практического использования. Для пределов же воспламенения насыщенных паров жидкостей существует еще более простое выражение, широко используемое в практике. Известно, что концентрации насыщенных паров жидкости и ее температура находятся в определенной взаимосвязи. При любой температуре жидкости над ее поверхностью образуется вполне определенная упругость паров. Пользуясь этим, можно концентрационные пределы воспламенения насыщенных паров выражать через температуру жидкости, при которой они образуются.
Эти температуры носят названия температурные пределы воспламенения (взрываемости). [c.145]
При ненасыщенном воздухе (ф точки росы и приближается к последней с увеличением относительной влажности воздуха только при ф = 1, т. е. когда воздух насыщен водяным паром, предел охлаждения и точка росы, равные при этом и температуре воздуха б по сухому термометру, совпадают между собой. [c.68]
Это замечание верно для измерения давления ненасыщенного пара. Если же измеряют давление насыщенного пара, то температура подводящих трубок и спирали должна быть равна или выше температуры вещества. — Прим. перев [c.144]
В случае ненасыщенной обычной камеры Nus растворитель и пластинка вводятся в камеру одновременно при непрерывной ТСХ образец наносят уже после начала элюирования. Стрелками над фронтом показано предварительное насыщение слоя парами. Для ознакомления с влиянием на вид хроматограммы см. рис. 180 1 [c.104]
Если температура, до которой проведено охлаждение, выше критической для данного углеводорода,—он является газом, если температура ниже критической,—углеводород находится в состоянии насыщенного или ненасыщенного пара.
[c.157]
Можно подойти к этому вопросу и таким путем линии В А ж АС дают давление насыщенного дара следовательно, область плоскости ВАС соответствует области ненасыщенного пара, так как это—область меньших давлений. Аналогичным путем можно показать, что часть плоскости AD — область жидкости, а BAD — твердого тела. [c.37]
При 99,4° С давление насыщенного водяного пара равно барометрическому давлению 745 мм рт. ст., для которого построена диаграмма. Поэтому при 99,4° С линии ф = сопз1 имеют резкий перелом и идут вверх почти вертикально (на ри- г сунке не показано). Линия ф=100% соответ- ствует максимально возможному содержанию водяного пара в воздухе. При большем влаго-содержании, т. е. ниже линии ф=100%, влага будет находиться в распыленном состоянии — в виде мельчайших капель воды. Рабочей частью диаграммы является область, расположенная выше линии ф=100%, — область ненасыщенного состояния воздуха, при котором только и возможен процесс сушки.
Линии парциального давления водяного пара в воздухе расположены внизу диаграммы. [c.641]
Известны многочисленные экспериментальные методы определения таких физико-химических характеристик, как давление, плотность н состав насыщенного и ненасыщенного пара. Согласно одной из возможных классификаций мегоды тензиметрии делятся на статические, динамические и эффузионные. Большинство из них, помимо основного измеряемого параметра, позволяют установить и некоторые другие. Например, статическими методами можно определить как основной параметр — обнхее давление насыщенного и ненасьиценного пара, так и дополнительный — плотность ненасыщенного пара (если известны объем реакционной камеры и массовое количество перешедшего в пар вен1ества). Это очень важно, поскольку количество независимо измеряемых параметров обусловливает число независимых уравнений, неизвестными в которых являются парциальные давления компоне1гтов пара.
Имея такие уравнения и зная качественный состав пара, совместным решением можно найти численные значения парциальных давлений. [c.37] На рис. 2.1, а, б, в изображены мембранный, серповидный и спиральный нуль-манометры, изготовляемые обычно из стекла или кварца. Для работы с ними к их отводам припаивают емкости (мембранные камеры), в которые помен ают исследуемые вещества, после чего нуль-манометр с помощью вакуумного насоса откачивают с двух сторон мембраны одновременно и камеру с веществом запаивают. В результате получают готовый к работе мембранный тензиметр (рис. 2.1, г), который вместе с термостатом и манометрической системой представляет собой тензиметрическую установку, позволяющую определять давление насыщенного и ненасыщенного пара. Измерение на этом приборе производится следующим образом. С помощью электронагревателя в термостате задают определенную температуру. При нагревании вещество в мембранной камере частично или полностью переходит в пар или разлагается [c.
37]
Итак, использование мембранного нуль-манометра позволяет рассчитать состав ненасыщенного пара, а при изучении насыщенного пара — найти лишь суммарное давление. Для нахождения состава насыщенного пара требуется проведение независимых опытов по определению брутто-состава зтого пара (например, методом закалки равновесия) или его плотности (методами газового насьицения или весовым). [c.41]
С помощью которых определяют давление и состав насыщенного и ненасыщенного пара с учетом ассоциации или диссоциации молекул испаряюш,егося вещества, В области ненасыщенного пара число независимых уравнений, необходимых для расчета состава пара, увеличивается, благодаря чему можно учитывать совокупность нескольких независимых превращений в газовой фазе. [c.43]
Примером результатов исследования химических превращений в окрашенных газовых средах оптико-тензнметрическим методом может служить система —ШСЬ—С ., в которой пар ХУ Си имеет инте11сивную красно-бурую окраску ШСЬ — светлую зелено-желтую, а СЬ почти бесцветен в тонких слоях н при давлении менее 10 = Па.
Зависимость давления и оптической плотности насыщенного и ненасыщенного пара V l6 представлена на рнс. 2.6. Из рисунка видно, что кривые р—Г(Т) и Оу=1″ Т) в области нена- [c.44]
Таким образом, последовательное измерение интенсивностей ионных токов, образованных при ионизации мономершлх и димер-иы,х молекул как в насыщенном, так и ненасыщенном паре, позволяет расшифровать масс-спектр. [c.62]
Смесь Sn U (1)— U (2) подчиняется законам идеальных растворов. При 90°С давление насыщенного пара Sn U (pi°) равно 482,5 гПа, а давление ненасыщенного пара СС]4(Р2°)— 1482 гПа. Пад давлением 1013 гПа Sn U кипит при 114°С, а U — при 77°С. [c.166]
Кривая насыщения разделяет области, соответствуго-щие состояниям яенасыщения и насыщения. В точке пересечения с изотермой /==0°С кривая насыщения имеет небольшой разрыв, так как для температур выше 0° С она определяется состоянием равновесия между водой и водяными парами, а для температур ниже 0° С — состоянием равновесия между льдом и водяным паром.
График, показанный на рис. 15-1,а, обладает тем недостатком, что область насыщенного паром воздуха сравнительно мала. Этого можно избежать, применив систему косоугольных координат. Молье предложил придать оси й такой наклон, чтобы изотерма / = 0°С в области ненасыщенного паром воздуха изображалась вертикальной прямой. Такой график и показа на рис. 15-1,й. Линии / = соп81 изображаются на этом графике прямыми, наклоненными к оси абсцисс. Один такой график в более крупном масштабе приведен на рис. 15-5. [c.542]
Кружками на схеме изображены влагоотделители, устанавливаемые после каждого холодильника. Дело в том, что водяные пары, находящиеся в исходном газе обычно в ненасыщенном состоянии, в результате уменьшения объема газа при сжатии могут (чаще всего так и бывает) после охлаждения примерно до первоначальной температуры оказаться пересыщенными. Тогда избыток влаги выпадает в виде конденсата в количестве, превышающем возможности насыщения, а газ остается насыщенным водяными парами.
(Эффект насыщения газа влагой и выпадения конденсата в результате повьшхения давления становится более понятным при рассмотрении свойств влажного воздуха в разд. 15.2,2.) [c.344]
Реакции окисления, в которых атмосферный кислород реагирует с горючими газами и парами, настолько хорошо известны и часто протекают так быстро, что, естественно, возникает тенденция рассматривать молекулу кислорода как весьма реакционноспособную. В действительности она химически весьма инертна по отношению к другим молекулам, а быстрота процессов горения обусловлена реакцией кислорода со свободными радикалами в стадии роста цепных реакций [1]. Цепные реакции протекают также и при медленном окислении насыщенных, ненасыщенных углеводородов, их производных и некоторых неорганических веществ как в растворах, так и в чистых жидкостях. Цепной характер этих автоокисли-тельных реакций был впервые установлен Бэкстрёмом путем сравнения фотохимического и термического окисления альдегидов и сульфита натрия (см.
стр. 359). Подобно всем цепным реакциям, скорости этих реакций можно увеличить, добавляя катализаторы, дающие соответствующие свободные радикалы при термическом или фотохимическом разложении или за счет реакции переноса электрона их скорости можно уменьшить введением ингибиторов, которые заменяют активные радикалы неактивными или молекулами. Некатализируемые реакции автоокисления обычно идут медленно, потому что медленной является начальная стадия взаимодействия между реагентами, приводящая к образованию свободных радикалов. Однако при некоторых обстоятельствах реакции автоокисления обнаруживают самоускорение или автокатализ, обусловленный бирадикальными свойствами молекулы или атома кислорода. Поэтому представляет интерес рассмотреть некоторые общие особенности реакций автоокисления в связи с реакционно-способностью молекулы кислорода. [c.444]
Рассмотрим диаграмму состояния однокомпонентной системы (рис. 8.1). Линия оа —кривая давления насыщенного пара над жидкостью — является границей между областями существования вещества в газообразном и жидком состояниях.
Ниже кривой оа — область ненасыщенного пара, выше — жидкости. Кривая вЬ соот ветствует давлению насыщенного пара над твердым веществом. Линия ос характеризует зависимость температуры плавления или затвердевания от давления и является пограничной кривой между областями существования вещества в жидком и твердом состояниях. [c.67]
Насыщенный и ненасыщенный пар
Энергетика Насыщенный и ненасыщенный пар
просмотров — 418
Испарение. Конденсация.
В случае если стакан воды оставить на столе на ночь, то к утру уровень воды в нем понизится. В таком случае говорят, что какое-то количество воды испарилось. Процесс испарения можно объяснить с помощью кинетической теории, согласно которой молекулы совершают хаотическое движение. Как уже отмечалось, молекулы жидкости движутся с различными скоростями, которые описываются распределением Максвелла. Между ними существуют большие силы притяжения, которые и удерживают молекулы вместе в жидком состоянии.
Причем молекулы на поверхности жидкости притягиваются сильнее. При данной температуре существует некоторая доля молекул, скорость и кинетическая энергия которых существенно выше средней скорости молекул. Такие молекулы, находящиеся в верхних слоях жидкости могут преодолеть поверхностное притяжение и покинуть жидкость. В этом случае они оказываются в газообразном состоянии, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ называют паром.
Парообразованием называют процесс перехода вещества из жидкого или твердого состояния в газообразное. Совокупность вылетевших при этом молекул называют паром. Пар, находящийся в состоянии динамического равновесия (когда числа вылетевших с поверхности жидкости и вернувшихся в нее молекул одинаково) со своей жидкостью, называют насыщенным.
Ненасыщенным принято называть пар, если число вылетающих молекул превышает число возвращающихся. Обычно, когда говорят о влажности воздуха меньшей 100%, подразумевают, что воздух ненасыщен паром.
Конденсация — ϶ᴛᴏ процесс, при котором число вылетающих молекул меньше числа возвращающихся.
Пример.6.3. Конденсация происходит, к примеру, теплой летней ночью, когда мы видим росу на траве. Это происходит из-за того, что в теплый день (к примеру, при 250С) в воздухе концентрируется большое количество молекул пара и нагретый воздух удерживает их. С точки зрения молекулярно – кинетической теории молекулы воздуха имеют кинетическую энергию, которой достаточно, чтобы не давать молекулам пара опускаться. При этом они, как броуновские частицы, беспорядочно двигаются среди молекул воздуха во всех направлениях. Когда ночью температура становится существенно ниже (к примеру, 140С), то уменьшается и кинетическая энергия молекул воздуха. Молекулы воздуха в среднем легче молекул воды. По этой причине молекулы воздуха при низкой температуре не удерживают молекулы воды. Οʜᴎ начинают опускаться и, поскольку концентрация их возрастает, притягиваются друг к другу, образуя капли росы.
Давление насыщенного пара зависит от температуры. С ростом температуры большее число молекул имеют высокую кинетическую энергию.
Состояние равновесия (точка росы) будет достигаться при более высоком давлении пара. По этой причине давление и плотность насыщенного пара с ростом температуры нелинейно возрастают.
Пример.6.4. Выстиранное белье на ветру высыхает быстрее, чем в безветренную погоду. Это обусловлено тем, что в безветренную погоду вблизи поверхности белья образуется тонкий слой насыщенного пара, который в результате диффузии медленно смешивается с окружающим воздухом. При наличии ветра слой насыщенного пара сдувается с поверхности белья. В этом случае вокруг белья образуется область ненасыщенного пара, и испарение происходит быстрее.
Парообразование, происходящее одновременно с поверхности жидкости и по всему объему и при определенной постоянной температуре, называют кипением. Температура кипения жидкости зависит от давления. С ростом давления над жидкостью температура кипения возрастает. Это происходит при кипении жидкости в герметически закрытом сосуде, к примеру, воды в пароварке.
В ней при более высокой температуре кипения продукты провариваются быстрее. На таком принципе работают пароварки, широко используемые в быту. В медицине паром в герметически закрытом боксе стерилизуют медицинские инструменты. При этом температура пара достигается выше 1000С.
Наличие примесей в жидкости приводит также к возрастанию температуры кипения. Так, к примеру, добавление 12 % поваренной соли в воду увеличивает температуру кипения воды при нормальном давлении до 102 0С.
Читайте также
Испарение. Конденсация. Если стакан воды оставить на столе на ночь, то к утру уровень воды в нем понизится. В таком случае говорят, что какое-то количество воды испарилось. Процесс испарения можно объяснить с помощью кинетической теории, согласно которой молекулы… [читать подробенее]
Процессы испарения и конденсации идут непрерывно и параллельно друг другу.
В открытом сосуде количество жидкости со временем уменьшается, т.к. испарение преобладает над конденсацией.
Пар, который находится над поверхностью жидкости, когда испарение преобладает над… [читать подробенее]
Перегретый пар и фазовая диаграмма пара
Перегретый пар
Когда насыщенный пар, образующийся в паровом котле, проходит через теплообменные поверхности, его температура начинает повышаться выше испарения или насыщения.
Пар считается перегретым, если его температура выше температуры насыщения. Степень перегрева напрямую связана с температурой пара, нагретого выше температуры насыщения.
Сверхвысокое тепло может быть обеспечено только насыщенному пару, но не пару с наличием влаги.Для получения сверхвысокой температуры насыщенный пар должен пройти через другой теплообменник. Этот теплообменник для перегрева называется вторичным теплообменником внутри котла. Горячий дымовой газ, выходящий из котла, считается лучшим способом нагрева насыщенного пара.
Перегретый пар находит свое применение в паровых электростанциях для выработки электроэнергии. В паровых турбинах перегретый пар входит одним концом и выходит другим концом в конденсатор (может быть водяного или воздушного охлаждения).Разница между энергией перегретого пара между входом и выходом турбины заставляет ротор турбины вращаться. При прохождении через ротор турбины энергия пара постепенно уменьшается.
Таким образом, очень важно иметь достаточный перегрев на входе в турбину, чтобы избежать конденсации влажного пара в более поздней части ротора турбины.
В основном ротор паровой турбины имеет несколько ступеней, и пар должен пройти через каждую ступень, прежде чем достигнет конденсатора.Таким образом, если в паре на входе в турбину не обеспечивается достаточный перегрев, то пар может насыщаться при достижении более поздних ступеней ротора и впоследствии становиться более влажным при прохождении через каждую последующую ступень.
Влажный пар в хвостовой части ротора очень опасен, так как может вызвать гидроудар и серьезную эрозию на последних ступенях лопаток турбины. Чтобы преодолеть эту проблему, рекомендуется спроектировать параметры пара на входе паровой турбины таким образом, чтобы перегретый пар позволял входить на входе турбины, а выхлоп турбины был спроектирован таким образом, чтобы параметры пара соответствовали параметрам пара, близким к насыщенные условия.
Одной из основных причин использования перегретого пара в паровой турбине является заметное улучшение теплового КПД цикла.
КПД теплового двигателя можно определить с помощью одного из следующих значений:
КПД цикла Карно: отношение разности температур между входом и выходом к температуре на входе.
КПД цикла Ренкина: отношение тепловой энергии на входе и выходе турбины к общей тепловой энергии, взятой из пара.
2. Пример расчета эффективности цикла Карно и цикла Ренкина.
Поясняется на примере:
На турбину подается перегретый пар при 96 бар при 490 o C. Выхлоп находится при 0,09 бар и влажности 12%.
Температура насыщенного пара составляет: 43,7 o C
Определите и сравните цикл Карно и цикл Ренкина.
Процедура определения эффективности цикла Карно:
Процедура определения эффективности цикла Ренкина:
Где,
Явная теплота в конденсате, соответствующая давлению выхлопных газов, равному 0.09 бар в кДж / кг = 183,3
3.
Пар-фазовая диаграмма — это графическое представление данных, представленных в таблице пара. Пар-фазовая диаграмма показывает взаимосвязь между энтальпией и температурой, соответствующей различным давлениям. Энтальпия жидкости h f . Это представлено линией A-B на фазовой диаграмме. Когда вода начинает получать тепло от 0 до C, тогда она получает всю свою энтальпию жидкости вдоль линии насыщенной воды AB на фазовой диаграмме
Энтальпия насыщенного пара (h fg ): Любое дальнейшее добавление тепла приводит к изменению находится в фазе к насыщенному пару и представлен (h fg ) на фазовой диаграмме i.
е В-С.
Доля сухости (x): При подаче тепла жидкость начинает менять свою фазу с жидкой на пар, а затем доля сухости смеси начинает увеличиваться, т.е. приближается к единице. На фазовой диаграмме доля сухости смеси составляет 0,5 ровно на середине линии BC. Точно так же в точке c на фазовой диаграмме значение доли сухости составляет 1.
Линия C-D Точка c находится в линии насыщенного пара, любое дальнейшее добавление тепла приводит к увеличению температуры пара i.e начало перегрева пара обозначено линией C-D.
Зона жидкости → Область слева от линии насыщенной жидкости
Зона перегрева → Область справа от линии насыщенного пара
Двухфазная зона → Область между линией насыщенной жидкости и насыщенного пара представляет собой смесь жидкости и пара. Смесь фракций различной степени сухости.
Критическая точка → Это точка апекса, в которой пересекаются линии насыщенной жидкости и насыщенного пара. Энтальпия испарения уменьшается до нуля в критической точке, это означает, что вода напрямую превращается в пар в критической точке и после нее.
Максимальная температура, которую может достигать или существовать жидкость, эквивалентна критической точке.
Параметры критической точки → Температура 374,15 o C
Давление → 221,2 бар
Значения выше этого являются сверхкритическими значениями и полезны для повышения эффективности цикла Ранкина.
Правильный пар делает то, что нужно
В предыдущем посте объяснялось, как свойства насыщенного пара делают его идеальным средством для стерилизации.
Два наиболее распространенных состояния, НЕ подходящих для стерилизации:
- Влажный пар
- Перегретый пар
В этом посте мы узнаем, как они возникают, и о некоторых основных мерах, принятых для их предотвращения.
Влажный пар — недостаточно энергии
Влажный пар — это пар с температурой насыщения, содержащий более 5% воды. Влажный пар снижает эффективность теплопередачи пара, что приводит к неэффективной процедуре стерилизации. Влажный пар вызывает несколько серьезных проблем:
- Во-первых, во время стерилизации влажность пара забивает поры упакованных грузов и препятствует проникновению пара должным образом обернутых грузов или запечатанных пакетов.
Влажность препятствует проникновению пара в груз. - Вторая проблема, связанная с влажными загрузками, возникает в конце процесса стерилизации. Инструменты или изделия поглощают слишком много влаги, что приводит к влажным нагрузкам при завершении процесса. Это большая проблема, потому что сырость — отличная среда для размножения бактерий.
- Наконец, влажность может вызвать коррозию или появление пятен на стерилизуемом инструменте.
Влажность препятствует проникновению пара в груз.Долгое путешествие домой
Давайте проследим путь, по которому пар проходит от котла, пока не достигнет места назначения, камеры и загрязненной загрузки.В больницах пар имеет множество применений, начиная от нагрева воды, центрального отопления, прачечной, больничной кухни и стерилизации. В среднем на стерилизацию используется менее 5% больничного пара. Пар вырабатывается большим центральным котлом и затем передается в точки распределения по системе трубопроводов.
Больничная котельная для производства пара
В котле уже может образовываться влажный пар.
Обычно часть воды выводится из котла вместе с паром, это нормально, потому что, как мы уже упоминали, допустимо 3–5% конденсата.По мере того, как пар распространяется, существует множество мест и причин, по которым пар остывает и конденсируется. Когда пар входит в контакт с трубными соединениями, он может конденсироваться. Плохо изолированные трубопроводы также могут вызвать конденсацию пара. Некоторый конденсат является естественным и улавливается конденсатоотводчиками, расположенными по всей системе трубопроводов. Конденсатоотводчики собирают конденсат, который возвращается обратно в котел. В паротранспортной системе должен быть конденсатоотводчик на заранее определенных расстояниях вдоль трубопровода для отвода конденсата.Очень важно регулярно обслуживать котел, конденсатоотводчики и трубопроводы, чтобы избежать проблемы влажного пара, вызываемой системой распределения. Если они наполнятся водой и грязью, они не будут работать эффективно или вообще не будут работать.
Краткое описание рисков влажного пара:
- Мокрая нагрузка
- Коррозия
- Более низкие температуры в системе
Перегретый пар — слишком горячий для конденсации
Другая возможная проблема может возникнуть, когда пар становится слишком горячим по сравнению с паровым столом.
Это называется перегретым паром. Это может произойти, когда скорость в паропроводах слишком высока или сразу после редукционного клапана, когда пар еще не находится в сбалансированном состоянии. Автоклав с перегретым паром будет работать как стерилизатор сухого нагрева, в котором уничтожение микроорганизмов менее эффективно, чем оптимальный насыщенный пар, необходимый для стерилизации. Процесс стерилизации сухим жаром занимает намного больше времени даже при более высоких температурах, чем стерилизация паром. Для стерилизации сухим жаром при температуре 180 ° C необходимо время воздействия 30 минут.
Надеюсь, это поможет вам понять природу пара и важную роль, которую он играет в процессе стерилизации. Создание идеальных условий для насыщенного пара положительно повлияет на результаты стерилизации. Влажный пар или перегретый пар проблематичны. Если подача пара находится в пределах указанного диапазона давления и температуры и является насыщенной, стерилизатор может успешно выполнять свою задачу.
После этой серии сообщений становится ясно, почему пар является наиболее распространенным методом стерилизации.
Основные преимуществаSteam:
- Эффективный процесс
- Простота управления и защиты
- Хорошее проникновение пористых нагрузок
- Быстрее любого другого метода
- Никакого загрязнения груза
- Не выделяет загрязняющих веществ в окружающую среду
- Надежный
Перегретый пар — точка назначения
Перегретый пар — это пар с температурой выше точки его испарения при абсолютном давлении, при котором температура измеряется.Это часто требуется по технологическим причинам или в приложениях, где пар будет использоваться в паровой турбине. Это форма пара с температурой выше точки кипения исходной жидкости, также известной как точка испарения, при заданном давлении. Он имеет более низкую плотность, поэтому понижение температуры не возвращает его в исходное жидкое состояние.
Это чрезвычайно высокотемпературный пар, образующийся при нагревании насыщенного пара, полученного при кипячении воды.
Таким образом, перегретый пар может охладиться (потерять внутреннюю энергию) на некоторую величину, что приведет к снижению его температуры без изменения состояния (т.е.е., конденсация) из газа в смесь насыщенного пара и жидкости. Это пар с температурой выше, чем его точка кипения для давления, которое возникает только тогда, когда вся вода испарилась или была удалена из системы. Он предпочтителен для систем отопления, в то время как перегретый пар используется в основном в производстве электроэнергии и в турбинах. Если пар необходим как для выработки электроэнергии, так и для нагрева, пар можно перегреть, а затем охладить до состояния насыщения.
Вот несколько типичных применений перегретого пара.
- Дезинфекция / стерилизация — Хотя перегретый пар действительно используется для дезинфекции, это не обязательно лучший вариант. В конце концов, перегретый пар действительно сушит.
- Производство электроэнергии — перегретый пар отлично подходит для производства электроэнергии. Его огромная внутренняя энергия может быть использована для кинетических реакций за счет механического расширения лопаток турбины и возвратно-поступательных поршней.
- Паровые двигатели — перегретый пар широко использовался в паровозах и других паровых двигателях.Он оказался экономичнее и эффективнее насыщенного пара для движения локомотива.
- Борьба с вредителями — перегретый пар также может использоваться для некоторых форм борьбы с вредителями. Его можно использовать, например, для пропаривания почвы.
Перегретый пар обладает большей энергией и может работать более интенсивно, чем насыщенный пар, но его теплосодержание гораздо менее полезно. Если ненасыщенный пар нагревается при постоянном давлении, его температура также будет оставаться постоянной, поскольку качество пара повышается до 100% и становится сухим (т.е.е., без насыщенной жидкости) насыщенный пар.
Это связано с тем, что перегретый пар имеет тот же коэффициент теплопередачи, что и воздух, что делает его изолятором и плохим проводником тепла. Продолжение подачи тепла приведет к «перегреву» сухого насыщенного пара. Это произойдет, если насыщенный пар попадет на поверхность с более высокой температурой.
Перегретый пар и жидкая вода не могут сосуществовать при термодинамическом равновесии, так как любое дополнительное тепло просто испаряет больше воды, и пар становится насыщенным паром.Это происходит, когда тепловая энергия добавляется к насыщенному пару, не контактирующему с жидкостью. Однако это ограничение может временно нарушаться в динамических (неравновесных) ситуациях. Для производства перегретого пара на электростанции или для технологических процессов (например, для сушки бумаги) насыщенный пар, отбираемый из котла, пропускается через отдельное нагревательное устройство (перегреватель), которое передает дополнительное тепло пару путем контакта или излучения.
Что такое перегретый пар — определение
Компрессор — ключевой компонент PWR.
Компрессор давления является компонентом реактора с водой под давлением. Давление в первичном контуре PWR поддерживается компенсатором давления , отдельной емкостью, которая подключена к первичному контуру (горячая ветвь) и частично заполнена водой, которая нагревается до температуры насыщения (точка кипения) для желаемое давление с помощью погружных электронагревателей . Температура в компенсаторе давления может поддерживаться на уровне 350 ° C (662 ° F), что дает запас переохлаждения (разница между температурой компенсатора давления и максимальной температурой в активной зоне реактора) 30 ° C.Запас переохлаждения — очень важный параметр безопасности PWR, так как необходимо исключить вскипание в активной зоне реактора. Базовая конструкция реактора с водой под давлением включает такое требование, что теплоноситель (вода) в системе теплоносителя реактора не должен кипеть. Для этого теплоноситель в системе теплоносителя реактора поддерживается под достаточно высоким давлением, чтобы не происходило кипение при температурах теплоносителя, наблюдаемых во время работы станции или в анализируемом переходном режиме.
Функции
Давление в компенсаторе давления регулируется путем изменения температуры охлаждающей жидкости в компенсаторе давления. Для этих целей установлены две системы. Система распыления воды и Система электрических нагревателей . Объем компенсатора давления (десятки кубометров) заполнен водой по параметрам насыщения и паром. Система распыления воды (относительно прохладная вода — из холодного колена) может снизить давление в емкости за счет конденсации пара на каплях воды, распыленных в емкости.С другой стороны, погружные электрические нагреватели предназначены для увеличения давления за счет испарения воды в сосуде. Давление воды в замкнутой системе напрямую отслеживает температуру воды; по мере повышения температуры повышается давление.
Несмотря на то, что сегодня в большинстве котлов используется насыщенный пар, в некоторых случаях предпочтение отдается перегретому пару.
Котел с перегретым паром преодолевает кривую насыщенного пара, чтобы произвести пар без влаги (или сырости).Сухой характер паровых котлов с перегретым паром — отличный вариант для турбин, а также для сушки, очистки и отверждения. Мы рады сообщить вам, что Powerhouse теперь предлагает паровые котлы с перегретым паром, которые обеспечивают эффективную и надежную подачу высококачественного пара.
Что такое перегретый пар?
Давайте сделаем шаг назад и обсудим науку, лежащую в основе перегретого пара. Большинству людей известны три наиболее распространенных состояния вещества: твердое, жидкое и газообразное. Если мы возьмем воду в качестве примера, то мы сможем легко идентифицировать каждое из этих состояний как лед, воду и пар соответственно.Если мы внимательно посмотрим на пар, мы можем сказать, что существуют различия в типах пара в зависимости от давления и температуры. Есть два основных типа пара, которые известны как насыщенный пар и перегретый пар.
Насыщенный и перегретый пар
Пар широко используется во всех отраслях промышленности из-за его характеристик теплопередачи.
Это один из самых эффективных и безопасных методов передачи энергии на различные расстояния. Теперь, когда мы знаем, что существует два основных типа пара, важно понять, чем они отличаются и как они влияют на котельную.
В большинстве котлов, представленных сегодня на рынке, используется насыщенный пар, который образуется при подаче тепла на воду и ее закипании. Это похоже на свист чайника, когда он готов. Пар не выходит свободно, потому что давление регулируется в соответствии с его назначением. Этот тип пара следует кривой насыщенного пара и имеет прямую зависимость между температурой и давлением. Насыщенный пар используется для эффективной передачи тепла во многих отраслях промышленности.
Между тем, перегретый пар создается, когда насыщенный пар выходит из барабана котла во вторичную зону нагрева, называемую перегревателем.Вторичный нагрев выводит насыщенный пар за пределы кривой насыщенного пара в зону перегретого пара, что приводит к отсутствию влаги (или сырости) в паре.
По этой причине за пределами основного корпуса котла должен создаваться перегретый пар. В отличие от насыщенного пара, перегретый пар не имеет прямой зависимости между давлением и температурой, поэтому он обычно определяется давлением и степенью перегрева (° выше температуры насыщенного пара). Отсутствие влаги в перегретом паре делает его идеальной средой для турбин, а также для сушки, очистки и отверждения.
Каковы преимущества паровых котлов с перегретым паром?
Перегретый пар дает множество преимуществ для различных процессов и применений. Когда пар нагревается выше температуры насыщенного пара, отсутствие конденсата делает его предпочтительным свойством для определенных применений. Он используется для вращения оборудования, такого как турбины, лопасти которых очень чувствительны к повреждению каплями воды и конденсатом. Сухой характер перегретого пара также является причиной того, что он был предпочтительнее насыщенного пара для использования в паровых двигателях локомотивов.
Для сушки и отверждения перегретый пар имеет более высокую теплопроводность, чем воздух, и более низкое содержание кислорода, что обеспечивает эффективную сушку, предотвращая окисление, возгорание и взрывы. Наконец, перегретый пар оказался эффективной альтернативой химической обработке сельскохозяйственных почв, поскольку высокая тепловая энергия способствует разрушению всего органического материала, когда пар вводится в почву.
Каковы недостатки паровых котлов с перегретым паром?
К недостаткам перегретого пара относятся более низкая скорость теплопередачи, переменная температура при постоянном давлении, требования к большей площади поверхности и более высокие температуры, чем у насыщенного пара.По этим причинам перегретый пар обычно не используется в теплообменниках и другом оборудовании для косвенного нагрева, особенно когда требуется точный контроль температуры материала.
Соображения по поводу парового котла с перегретым паром
Существуют особые соображения и особенности конструкции, которые необходимо учитывать в системе, предназначенной для использования перегретого пара.
Рабочее давление, степень перегрева, управление мощностью перегревателя, разница условий запуска и работы конденсата, номинальные значения высокого давления и температуры и другие критерии проектирования играют важную роль в правильном выборе компонентов.
Хотя насыщенные котлы могут управлять давлением и температурой одновременно благодаря свойствам насыщенного пара, перегретый котел обычно должен включать пароохладитель для точного контроля конечной температуры пара на выходе. Компоненты вспомогательного котла (включая предохранительные устройства, системы водоподготовки, насосы питательной воды и регулирующие клапаны) должны быть правильно рассчитаны и выбраны для удовлетворения более строгих требований к эксплуатации и управлению системой котла перегрева.
Почему вместо перегретого пара используется насыщенный пар? — Sluiceartfair.com
Почему вместо перегретого пара используется насыщенный пар?
Хотя температура перегретого пара всегда выше, чем у насыщенного пара при том же давлении, его способность передавать тепло намного ниже.
Общий эффект заключается в том, что перегретый пар гораздо менее эффективен при передаче тепла, чем насыщенный пар при том же давлении.
Почему в теплообменниках используется насыщенный пар?
Пар подается в теплообменник в газообразном состоянии.При передаче тепла с насыщенным паром используется скрытая теплота пара, высвобождая большое количество энергии при его конденсации (переходе в жидкое состояние). Жидкий конденсат выходит из теплообменника при температуре, близкой к температуре насыщенного пара.
Почему для отопления предпочтительнее сухой насыщенный пар?
Почему для отопления предпочтительнее сухой насыщенный пар? Сухой пар не содержит влаги. Присутствие влаги снижает общее количество тепла в паре. Следовательно, для процесса предпочтительнее сухой насыщенный пар.
Почему в паровой турбине используется перегретый пар?
Перегретый пар важен, потому что увеличивает КПД котла. В энергетике он выполняет дополнительную важную функцию: «осушает» пар.
Важно, чтобы для выработки электроэнергии использовался сухой пар, поскольку капли воды могут повредить энергетические турбины.
В чем разница между насыщенным и перегретым паром?
Насыщенный (сухой) пар образуется, когда вода нагревается до точки кипения (явное нагревание), а затем испаряется с дополнительным теплом (скрытое нагревание).Если этот пар затем нагреть выше точки насыщения, он станет перегретым паром (ощутимое нагревание).
Что вы подразумеваете под сухим насыщенным паром?
Сухой насыщенный пар относится к частично конденсированной форме воды, которая возникает при температурах и давлениях, при которых водяной пар и жидкая вода могут сосуществовать. Сухой насыщенный пар возникает, когда скорость парообразования равна скорости его конденсации.
В чем разница между насыщенным и ненасыщенным паром?
Если ненасыщенный пар (смесь, которая содержит как водяной пар, так и жидкие водяные капли) нагревается при постоянном давлении, его температура также останется постоянной, поскольку качество пара (например, сухость или процент насыщенного пара) увеличивается до 100% и становится сухим.
(я.е., без насыщенной жидкости) насыщенный пар.
Почему предпочтение отдается пару?
Это связано с тем, что перегретый пар имеет такой же коэффициент теплопередачи воздуха, что делает его изолятором и плохим проводником тепла. Насыщенный пар предпочтителен для обогрева, а перегретый пар используется в основном в производстве электроэнергии и в турбинах.
Что означает насыщенный пар?
1: водяной пар в равновесии с жидкой водой при нормальной температуре кипения или выше.2: влажный пар.
Почему его называют насыщенным паром?
Когда вода нагревается, ее температура продолжает повышаться, пока она не достигнет точки кипения при таком давлении. По мере добавления дополнительного тепла вода испаряется и превращается в пар. Пар, имеющий ту же температуру, что и вода, из которой он образован, известен как насыщенный пар.
Каковы преимущества использования перегретого пара?
Пар можно перегреть без приложения высокого давления.
Что более полезно: насыщенный пар или перегретый пар?
Однако снижение температуры насыщенного пара вернет его к своей старой форме водяных капель. Перегретый пар обладает большей энергией и может работать более интенсивно, чем насыщенный пар, но его содержание тепла гораздо менее полезно.Это связано с тем, что перегретый пар имеет такой же коэффициент теплопередачи воздуха,…
Как работает насыщенный пар в котле?
В котле энергия топлива передается жидкой воде для создания пара. Как только вода нагревается до точки кипения, она испаряется и превращается в насыщенный пар. Когда насыщенный пар нагревается выше точки кипения, создается сухой пар, и все следы влаги стираются.
Какой пример насыщенного пара в турбине?
Пример использования насыщенного пара можно найти здесь: Перегретый пар не так широко распространен, но все же имеет важное применение: турбины.Поскольку перегретый пар не образует капель при своей высокой температуре, он может сохранять оборудование сухим, защищая их от повреждения водой.
Каковы преимущества перегретого потока?
Перегретый пар используется в основном для импульса движения в таких приложениях, как турбины, и обычно не используется для теплообмена. Это означает, что это пар с более высокой температурой и меньшей плотностью, чем насыщенный пар при том же давлении.на производительность влияет наличие конденсата.
Произошла ошибка при установке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.
Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.