什么是干蒸汽的定义

干蒸汽或饱和蒸汽的特征是蒸汽质量,它等于统一。干蒸汽的特性列在所谓的蒸汽表中。优德app热能工程

干蒸汽-饱和蒸汽

水相图
水的相图。
来源:维基百科CC BY-SA

干蒸汽,或饱和蒸汽,其特点是蒸汽质量,这是等于团结。当蒸汽质量等于0时,称为饱和液相(单相)。另一方面,当蒸汽质量等于1时,称为饱和蒸汽状态或干蒸汽(单相)。在这两种状态之间,我们讨论汽液混合物或湿蒸汽(两相混合物)。在恒压下,能量的增加不会改变混合物的温度,但蒸汽质量和比体积会发生变化。在…情况下干燥蒸汽(100%质量),它包含100%的潜热在该压力下可用。饱和液态水没有潜热,因此质量为0%,因此只含有明智的热。

通常大多数人核电站运营多级冷凝式汽轮机。在这些涡轮机高压阶段接收蒸汽蒸汽(这几乎是饱和蒸汽- x = 0.995 - C点图)从蒸汽发生器和排气湿度separator-reheater (D)。必须加热蒸汽,以避免损害可以引起的汽轮机叶片低蒸汽质量。再热器的加热蒸汽的蒸汽(D),然后是针对汽轮机的低压阶段,扩张(E, F)。精疲力竭的蒸汽压力低于大气,并在部分冷凝状态(F),通常的质量接近90%。

增压器:汽液平衡
加压器
稳压器是压水堆的关键部件。

一个加压器是a的组成部分吗压水反应堆一次回路的压力的PWRs由a维护加压器,连接到初级回路(热腿)的单独容器,并部分地填充有加热到的水饱和温度(沸点)按所需的压力浸入水中电加热器。稳压器的温度可以维持在350°C(662°F),这使得过冷裕度(稳压器温度与堆芯最高温度之间的差)为30°C。过冷裕度是PWRs非常重要的安全参数,因为反应堆堆芯沸腾必须被排除在外。系统的基本设计压水反应堆要求反应堆冷却系统中的冷却剂(水)不能沸腾。为了达到这一目的,反应堆冷却剂系统中的冷却剂必须保持在足够高的压力下,以保证在电站运行或分析的瞬态过程中,冷却剂温度不会发生沸腾。

功能

压力通过改变稳压器中冷却液的温度来控制稳压器中的冷却液。为此,安装了两个系统。水喷雾系统电加热器系统。稳压器的容积(几十立方米)中充满了饱和参数上的水和蒸汽。喷水系统(相对较冷的水-从冷腿)可以降低容器内的压力冷凝蒸汽在喷洒在血管中的水滴上。另一方面,浸没式电气加热器旨在增加压力蒸发的水在船只。封闭系统中的水压直接跟踪水温;随着温度上升,压力上升。

蒸汽发生器。操作条件
立式蒸汽发生器
蒸汽发生器 - 垂直

蒸汽发生器是热交换器用于转换给水变成水蒸气从a产生的热量核反应堆堆芯。产生的蒸汽驱动涡轮机。大多数的核电站都使用它们,但根据日本的情况,它们有很多类型反应堆类型

热主冷却剂(水330°C;626°F;16 mpa)被注入蒸汽发生器通过初级入口。初级冷却剂的高压用于使水保持在液态中。不得发生主冷却剂沸腾。液态水流过蒸汽发生器内成百上千个管道(通常直径1.9厘米)。给水(二次回路)从~ 260°C 500°F到液体的沸点(280°C; 536°F; 6,5MPa)。热量通过这些管壁传递到位于换热器二次侧的较低压力的二次冷却剂,在那里冷却剂蒸发成加压蒸汽(饱和蒸汽280°C; 536°F; 6,5 MPa)。加压后的蒸汽通过蒸汽出口离开蒸汽发生器,继续进入汽轮机。传热是在不混合两种液体的情况下完成的,以防止二次冷却剂变成放射性的。初级冷却剂离开(水295°C; 563°F; 16MPa)蒸汽发生器通过主要出口并继续通过冷腿到一个反应堆冷却剂泵然后进入反应堆。

蒸汽质量-干燥度

干式蒸汽饱和 - 蒸汽 - 分钟从……可以看出水相图,在两相区域(例如,在气/液相的边界上),单独指定温度将设置压力,指定压力将设置温度。但这些参数不能定义体积和因为我们需要知道相关信息两阶段的比例礼物。

质量分数在两相液-汽区域的蒸汽的蒸汽质量(或干燥部分),x,由下式给出:

蒸汽质量

质量值的范围为0到统一。虽然定义为比率,但质量频繁被给予百分比。从这个角度来看,我们区分了三种基本类型的蒸汽。必须添加,在x = 0时,我们正在谈论饱和液体状态(单相)。

这种蒸汽分类有其局限性。考虑系统在压力下受热时的行为高于临界压力。在这种情况下,会有阶段没有变化从液体变成蒸汽。在所有状态下都只有一个相。只有当压力小于临界压力时,才会发生蒸发和冷凝。“液体”和“蒸汽”这两个术语往往失去了意义。

参见:饱和

蒸汽 - 蒸汽桌的性质

水和蒸汽是一种普通的液体吗换热在初级电路(从燃料杆的表面到冷却剂流动)和次级回路。它由于它而使用可用性高的热容,既可以用于冷却也可以用于加热。它在传递热量方面特别有效蒸发冷凝因为它非常大的蒸发潜热

缺点是必须使用水慢化反应堆高压一次电路为了保持水液态为了达到足够的热力学效率。水和蒸汽还会与钢铁和铜等工业中常见的金属发生反应,这些金属被未经处理的水和蒸汽氧化得更快。在几乎所有的热电站(煤、气、核)中,水作为工作流体(在锅炉、汽轮机和冷凝器之间的闭环中使用)和冷却剂(用来将废热交换到水体或在冷却塔中通过蒸发带走)。

水的特性-蒸汽表
蒸汽表。能源系统的常用参数

水和蒸汽是一种常见的媒介,因为它们的属性非常众所周知。他们的属性在所谓的“蒸汽表“。在这些表中,基本和关键性质,例如压力,温度,焓,密度和比热,沿蒸汽饱和曲线作为温度和压力的函数制成。该属性也针对单相状态制表(压缩水或者过热蒸汽)在温度和压力范围为2000ºC和1000 MPa的网格上。

更全面的权威数据可以在NIST Webbook关于流体热物理性质的页面。

参见:蒸汽表

特别参考:Allan H. Harvey。水的热力学特性,nistir 5078.从https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/srd/nisti5078.htm检索

图表:绝对压力与水温的关系
水:绝对压力作为温度的函数
水:绝对压力作为温度的函数
图表:密度作为水温的函数
图表-密度-水温
密度是水温度的函数
图表:动态粘度作为水温的函数
动力粘度作为水的温度的函数
图表:动态粘度作为水温的函数
来源:维基百科CC BY-SA
引用:
反应堆物理和热水力学:
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参见:

蒸汽

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