什么是过热的蒸汽定义

过热的蒸汽是蒸汽在高于绝对压力下高于其沸点的蒸汽。干燥蒸汽的性质在蒸汽桌中制表。优德app热工程学

过热蒸汽

水相图
水相图。
资料来源:wikipedia.org cc by-sa

从中可以看出相图水,在两相区域(例如,在蒸气/液相的边界)中,单独指定温度将设定压力并指定压力将设定温度。

  • 饱和蒸汽曲线是分离两相状态的曲线和过热的蒸气状态在T-S图中。
  • 饱和液体曲线是在T-S图中分离过冷液体状态和两相状态的曲线。

如果蒸汽完全作为饱和温度的蒸汽存在,则称为饱和蒸气或者饱和蒸汽或者干蒸汽。干燥饱和蒸汽的特征在于蒸气质量,其等于统一。过热蒸气或者过热蒸汽是温度的蒸气高于其沸点在测量温度的绝对压力下。压力和温度过热蒸气是独立的性质,因为温度可能会增加,而压力保持恒定。实际上,我们称呼气体的物质是高度过热的蒸气。

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在T-S图中,在状态E和饱和蒸汽曲线之间的图中提供了T-S图中的水蒸气的过热过程。可以看出,也可以使用湿汽轮机使用过热蒸汽特别是在低压阶段的入口处。为了评估循环热效率,必须从过热的情况下获得焓蒸汽桌子

过热的过程是唯一的方法增加峰值温度在不增加锅炉压力的情况下,朗肯循环(并提高效率)。这需要添加另一种称为a的热交换器过热器,它产生了过热蒸汽

在过热器中,固定压力的进一步加热导致温度和特定体积的增加。在状态之间的图中提供了在T-S图中过热的过程E.饱和蒸汽曲线

通常大多数核电厂操作多级冷凝汽轮机。在这些涡轮机中,高压台接收蒸汽(该蒸汽在图中的蒸汽 - x = 0.995-点C)从蒸汽发生器排气到水分分离器再热器(点D)。蒸汽必须是重新加热或过热为了避免通过低质量蒸汽对蒸汽轮机叶片造成的损害。高含量的水滴可以引起叶片的快速冲击和侵蚀,当冷凝水被喷射到叶片上时发生的叶片发生。为防止这种情况,冷凝水泵安装在通向涡轮机的蒸汽管道中。再热器加热蒸汽(点D),然后将蒸汽指向蒸汽涡轮机的低压级,其中膨胀(点E至F)。排气蒸汽在低于大气压的压力下,并且处于部分冷凝状态(点F),通常具有近90%的质量。

加压器:蒸汽液体平衡
加压器
加压器是PWR的关键组件。

一种加压器是一个组成部分加压水反应堆主要电路中的压力pwrs由a保持加压器,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)通过浸没来实现所需的压力电气加热器。加压器中的温度可以保持在350℃(662°F),其给予过冷余量(压力机温度与反应器核心的最高温度之间的差异)为30℃。过冷裕度是PWR的非常重要的安全参数,因为必须排除反应器核心中的沸腾。基本设计加压水反应堆包括这种要求,即反应器冷却剂系统中的冷却剂(水)不得沸腾。为了实现这一点,反应器冷却剂系统中的冷却剂保持在足够高的压力下,在植物在操作或分析的瞬态处于经历的冷却剂温度下沸腾不会发生沸腾。

职能

压力通过在加压器中改变冷却剂的温度来控制在加压器中。对于这些目的,安装了两个系统。水喷雾系统电加热器系统。加压器(数十立方米)的体积充满了饱和参数和蒸汽的水。喷水系统(来自冷腿的相对凉爽的水)可以减少容器中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
蒸汽发生器 - 垂直
蒸汽发生器 - 垂直

蒸汽发生器是换热器用来转换进给蒸汽从一个中产生的热量核反应堆核心。蒸汽产生驱动涡轮机。它们用于最多的核电厂,但是根据反应堆类型

热原子冷却剂(水330°C;626°F;16MPA)被泵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。不得发生初级冷却剂的沸腾。液体水在蒸汽发生器内流过数百或数千管(直径直径1.9厘米)。进给水(二次电路)被加热〜260°C 500°F到那种流体的沸点(280°C; 536°F; 6,5MPa)。热量通过这些管的壁转移到位于交换器的次级侧的下压力二次冷却剂,其中冷却剂蒸发到加压蒸汽(饱和蒸汽280°C; 536°F; 6,5 MPa)。加压蒸汽通过蒸汽出口离开蒸汽发生器,并继续到蒸汽轮机。在不混合两个流体的情况下实现热量以防止二次冷却剂成为放射性的。主要冷却液叶子(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反应堆冷却剂泵然后进入反应器。

蒸气质量 - 干燥分数

过热 - 蒸汽 - 分钟从中可以看出水相图,在两相区域(例如,在蒸气/液相的边界)中,单独指定温度将设定压力并指定压力将设定温度。但这些参数不会定义卷和焓,因为我们需要了解相对两阶段的比例展示。

质量分数在两相液 - 蒸汽区中的蒸汽被称为蒸气质量(或干燥分数),X,它是通过以下公式给出的:

蒸气质量

质量范围的价值来自零对统一。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态(单相)。

这种蒸汽分类有其限制。考虑系统在压力下加热的系统的行为,即高于临界压力。在这种情况下,会有阶段没有变化从液体到蒸汽。在所有国家,只有一阶段。只有在压力小于临界压力时才能发生蒸发和冷凝。术语液体和蒸气倾向于失去其重要性。

也可以看看:饱和

蒸汽 - 蒸汽桌的性质

水和蒸汽是一种用于的常用液体热交换在初级电路(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热容量,用于冷却和加热。通过运输热量特别有效蒸发缩合水因为它非常大的蒸发潜热

缺点是水调节反应器必须使用高压初级电路为了保持水液态并且为了实现足够的热力学效率。水和蒸汽也与诸如钢铁和铜等行业中常见的金属反应,这些金属由未处理的水和蒸汽更快地氧化。在几乎所有的热电站(煤,天然气,核)中,水用作工作液(用于锅炉,蒸汽涡轮和冷凝器之间的闭环),以及冷却剂(用于将废热交换到水体或者在冷却塔中蒸发蒸发。

水 - 蒸汽桌的性质
蒸汽表 - 能量系统中的常见参数

水和蒸汽是一个常见的媒体,因为他们的属性非常众所周知。他们的属性在所谓的“蒸汽桌子“。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)在温度和压力的网格上延伸到2000ºC和1000MPa。

可以找到进一步的综合权威数据nist webbook.流体热物理性质的页面。

也可以看看:蒸汽桌子

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/nistri5078.htm检索

图表:绝对压力作为水温的函数
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 - 温度
密度作为水温的函数
图表:动态粘度作为水温的函数
动态粘度作为水温的函数
图表:动态粘度作为水温的函数
资料来源:wikipedia.org cc by-sa
参考:
反应器物理和热液压:
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也可以看看:

蒸汽

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