首先要看明白P—H上的“一点两线三态”,一点是指水的临界点,两线是饱和水线(干度为0)和饱和蒸汽线(干度为1),也就是泡点线和露点线,两线交点就是水的临界点C。家里烧的开水和锅炉汽包内的水都是饱和水,状态点落在饱和水线上,开水上方的蒸汽和汽包内的蒸汽都是饱和蒸汽,状态点落在饱和蒸汽线上,三态实际上是三个区域,在临界点C以下,饱和水线的左侧区域是过冷水区,常温水就是过冷水,饱和蒸汽线右侧为过热蒸汽区,两线之间的区域是湿蒸汽区,为汽水共存区,或者说气液共存区,干度介于0~1之间。
要回答蒸汽经减压阀后的状态的问题,还需注意饱和蒸汽线的拐点E点,饱和蒸汽线在该点有最大焓值HE,该点处P-H斜率为无穷大,该点以下斜率为正,该点以上斜率为负,焓值垂线与饱和蒸汽线有两个交点,即一个焓值将对应两个饱和蒸汽点,而饱和水线因为拐点所以无此现象。。
这就比较好玩了,饱和蒸汽状态点如是图中的1点,经减压阀减压后,由于减压过程为等焓过程,饱和蒸汽的压力和温度都会下降,减压过程在PH图中将沿垂线下行,掉入湿蒸汽区,此时有水析出,但随着压力的继续下降,到达2点落在了饱和蒸汽线上,又成了饱和蒸汽,完全汽化了,如果继续降低压力到达3点,则进入过热蒸汽区了,所以从1点到2点之间蒸汽状态变化时,1、2点之间必有一点是液化率最大的点,假设该点是d点,在E和C点之间把所有的D点轨迹画出,CDE线和饱和蒸汽线组成了一个包线区域,这是一个很奇怪的现象,即湿蒸汽在减温减压的过程中先凝析再汽化了,这是水在特定的压力、温度范围内的特殊现象,包线区域可以称为反凝析区。
从图中可以看出,不仅是饱和蒸汽,过热蒸汽也有这个现象,CEF和饱和蒸汽线之间的过热蒸汽的等焓降压过程也会先凝析后汽化最后过热的情形,从图中的1→2→3过程点的变化可以清晰地看出。
而E点以下的饱和蒸汽线EA上的所有饱和蒸汽,在等焓降压过程中毫无例外,都会成为过热蒸汽,区域是ABE与饱和蒸汽线所包含的区域,而E点参数如下:饱和蒸汽线压力 P = 6.33MPa(绝压)温度 T = 279.10 ℃比焓 H = 2780.84 KJ/Kg也就是说,压力低于3.08 MPa的饱和蒸汽,在等焓降压后都是过热蒸汽,3.08MPa这个压力,超过了绝大多数工业装置上用作加热源的压力,比如楼主所言的0.7MPaG的蒸汽减压到0.4MPaG就落在这个区域内,所以人们才会有这个印象——饱和蒸汽减压后都是过热蒸汽,而超过3.08MPa,直至临界压力之间的蒸汽,在工业上大多又用作汽轮机发电用,PH图中沿等熵线变化,温度压力和焓值均下降,掉入湿蒸汽区,故而水蒸气的反凝析现象反而被人忽略了。
当然,过热蒸汽焓值超过E点时,在减温减压过程中历经4→5→6时,则无论如何都不会出现凝析现象,都是过热蒸汽。
所以饱和蒸汽历经等焓减压后是什么状态,要看饱和蒸汽和减压阀的参数才能确定,有三种答案,即:
1.湿蒸汽;2.饱和蒸汽;3过热蒸汽,图中的直线123和EB很形象的可以看出,当然,在工业装置的实际减压过程中,由于大多数蒸汽压力都小于3.08MPa,所以饱和蒸汽变过热蒸汽的情形是最多的。
直线123的各点蒸汽参数很容易找,下面就是个实例(123点焓值均相等):状态点1——饱和蒸汽比焓 H = 2700.00 KJ/Kg干度 X = 1.0000压力 P = 11.31650409 MPa温度 T = 320.22 ℃状态点2——饱和蒸汽比焓 H = 2700.00 KJ/Kg干度 X = 1.0000压力 P = 0.17450609 MPa温度 T = 115.95 ℃(1点和2点数据表明,等焓垂线与饱和蒸汽线有高低压两个交点,1、2之间的蒸汽都是湿蒸汽,比如蒸汽自1点降压到10MPa时,会有水析出。)状态点3——过热蒸汽压力 P = 0.15000000 MPa温度 T = 114.60 ℃比焓 H = 2700.00 KJ/Kg
文章来自海川论坛,侵删
联系客服