什么是湿蒸汽 - 定义

湿蒸汽的特征在于蒸汽质量,从零到统一范围。湿蒸汽的性质在所谓的蒸汽桌中表格。优德app热工程学

湿蒸汽

湿蒸汽 - 液 - 混合物 - 分钟湿蒸汽其特点是蒸气质量,它从零到单位 - 开放间隔(0,1)。当蒸汽质量等于0时,它被称为饱和液态(单相)。另一方面,当蒸汽质量等于1时,它被称为饱和蒸气状态或干燥蒸汽(单相)。在这两种状态之间, 我们谈论汽液混合物湿蒸汽(两相混合物)。在恒定压力下,添加能量不会改变混合物的温度,但蒸气质量和特异性体积变化。如果是蒸汽(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量。

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通常大多数核电站运营多级冷凝汽轮机。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)。必须重新加热蒸汽以避免通过低质量蒸汽对蒸汽轮机叶片造成的损坏。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。

湿蒸汽的特定焓

具体的焓饱和液态水(x = 0)和干蒸汽(x = 1)可以从蒸汽表中挑选。的情况下湿蒸汽, 实际上可以用蒸汽质量来计算,X,以及饱和液态水的比焓和干蒸汽:

H湿= hS.x + (1 - x) hL.

在哪里

H湿=湿蒸汽焓(J/kg)

HS.=“干”蒸汽的焓(J / kg)

HL.=饱和液体水的焓(J / kg)

可以看出,湿蒸汽将总是比干蒸汽更低的焓。

湿蒸汽比熵

类似地,可以从蒸汽表中拾取饱和液态水(x = 0)和干蒸汽(x = 1)的特异性熵。在湿蒸汽的情况下,实际的熵可以用蒸汽质量计算,X,饱和液态水和干蒸汽的比熵:

S.湿=年代S.x + (1 - x) sL.

在哪里

S.湿=湿蒸汽熵(J/kg K)

S.S.=“干”蒸汽的熵(J / kg k)

S.L.=饱和液态水的熵(J / kg k)

湿蒸汽比体积

类似地,可以从蒸汽表中拾取饱和液态水(x = 0)和干蒸汽(x = 1)的比体积。在湿蒸汽的情况下,可以用蒸气质量计算实际的特定体积,X,饱和液态水和干蒸汽的比体积:

V.湿= vS.x + (1 - x) vL.

在哪里

V.湿=湿蒸汽的特定体积(m3./公斤)

V.S.=比“干”蒸汽的特定体积(m3./公斤)

V.L.=比饱和液体水的比体积(m3./公斤)

例子:

蒸汽轮机的高压级以6MPa,T = 275.6°C,x = 1(点C)的入口条件运行。蒸汽在1.15MPa,186℃和x = 0.87(点D)的压力下留下这种涡轮机的阶段。计算这两个州之间的焓差异。

状态C的焓可以直接从蒸汽桌挑选,而州D的焓必须使用蒸汽质量计算:

H1、湿=2785 kj / kg

H2、湿= h2,年代x + (1 - x) h2,我= 2782。0.87 + (1 - 0.87)790 = 2420 + 103 =2523 kj / kg

ΔH= 262 kJ / kg

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压水反应堆主要电路中的压力的PWRs由a维护加压器,一个单独的容器,连接到一次电路(热腿)和部分装满水加热到饱和温度(沸点)按所需的压力浸入水中电气加热器。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容器中喷射的水滴。另一方面,水下电加热器的设计是为了增加压力蒸发水在这艘船。封闭系统中的水压直接跟踪水温;随着温度升高,压强也升高。

蒸汽发生器 - 操作条件
立式蒸汽发生器
立式蒸汽发生器

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)被注入蒸汽发生器通过主入口。高压一次冷却剂是用来保持水在液态状态。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、5 mpa)。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;16 mpa)蒸汽发生器通过主出口并继续通过冷段到达反应堆冷却剂泵然后进入反应器。

蒸气质量 - 干燥分数

湿蒸汽 - 液 - 混合物 - 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相的比例礼物。

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,由下式给出:

蒸气质量

质量值的范围为零对统一。虽然定义为比率,但质量通常是以百分数表示的。从这个观点出发,我们区分蒸汽的三种基本类型。在x=0处,它必须被加上饱和液态(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,即高于临界压强。在这种情况下,会有无相位变化从液体到蒸汽。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

也可以看看:蒸汽的节流

蒸汽特性-蒸汽表

水和蒸汽是一种用于的常用液体换热在一次回路(从燃料棒表面到冷却剂流动)和在二次回路中。它的使用由于its可用性高的热容,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以保持水分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。

水的特性-蒸汽表
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。它们的属性列在所谓的蒸汽桌子”。在这些表中,基本和关键的性质,如压力、温度、焓、密度和比热,都是沿着气液饱和曲线作为温度和压力的函数。单相状态(压缩的水过热蒸汽)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.关于流体热物理性质的页面。

也可以看看:蒸汽桌子

特别推荐:艾伦·h·哈维。水的热力学性质。从https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/srd/NISTIR5078.htm获取

图表:绝对压力与水温的关系
水:绝对压力与温度的函数关系
水:绝对压力与温度的函数关系
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:水的动态粘度随温度变化的函数
动力粘度作为水的温度的函数
图表:水的动态粘度随温度变化的函数
来源:维基百科CC BY-SA
参考:
反应器物理和热液压:
  1. 李志明,《核反应堆理论概论》,北京:清华大学出版社,2003年。
  2. 拉马什、巴拉塔,《核工程概论》,北京:科学出版社,2001,ISBN: 0-201-82498-1。
  3. W. M. Stacey,核反应堆物理,约翰瓦里和SONS,2001,ISBN:0-471-39127-1。
  4. Glasstone,Sesonske。核反应堆工程:反应堆系统工程,弹簧斯;第4版,1994,ISBN:978-0412985317
  5. TODREAS NEIL E.,Kazimi Mujid S.核系统卷I:热水基础,第二版。CRC压力;2版,2012年,ISBN:978-0415802871
  6. [2]张志华,张建平。核电站系统热力学。w88优德app施普林格;2015年,ISBN: 978-3-319-13419-2
  7. 王志明,王志明,王志明。工程热力学理论与应用。工程热物理学报,2006,25 (1):1 - 6w88优德app
  8. Kleinstreuer C.现代流体动力学。优德体育w88官网手机版Springer,2010,ISBN 978-1-4020-8670-0。
  9. 美国能源、热力学、传热和流体流动部。w88优德appw88优德备用网址 微博DOE基础手册,第1、2、3卷。1992年6月。

也可以看看:

蒸汽

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