热传输载体 – 水和蒸汽
热量是建筑物内部采暖和许多工业加工过程中所必须的能量。假设每一道加工程序和每一间单独房间需要分别供热,如果分别对每一个待加热单元进行频繁供热,那么所产生的摩擦热量将会比许多独立供暖系统产生的热量多-当然前提是效率不能太低。鉴于这个原因,待供热单元通常由集中供热和通过传输媒介 – 我们称它为热的载体 – 来进行。该载体会将热量分别运输至消费者,降温后的载体将会被返回至供热中心再一次加热,循环工作。
作为热的载体,水和蒸汽具有许多优良性能,诸如:能量吸收率高和运输便利:随处可寻;对环境无污染(除非你用开水浇灌花坛,那么花儿们肯定不能幸存);在大气压下沸点相对低,当然,如果所需温度高于100 摄氏度,只需要对载体加压,那么沸点则会随之提高。
每一个压力锅都是利用此物理原理,比如,锅盖保证了压力锅全密封,所以在沸点(在1BAR 的大气压下沸点是100 摄氏度)产生的蒸汽不可能外泄。这样一来,锅内的压力增加,同时沸点也随之增加。如果锅内的压力通过安全阀调至大约高于大气压1BAR,那么压力锅里的温度就不像普通开放平底锅那样的100 摄氏度,而是120 摄氏度,所以食物就会更快的煮熟。
如图:
水蒸气大事记
一、水蒸汽 - 概述
科学地应说,水在常温下,会慢慢地变为水蒸气飞散到空中,这种现象就叫 蒸发。" 接着补充道:“水蒸气是一种气态的水,它是无色、 ... 地上的水变成了水蒸气,这些水蒸气在天上形成了白云;如果水蒸气凝结成较大的水滴,水滴就会落下来形成雨。
大量水蒸气在空气中凝结时,常呈现一团“白气”状,“白气”常被误认为水蒸气。使沸腾的水变成的水蒸气在空气中受冷便可 ... 通过比较“白气”和水蒸气的颜色、形态、 发生部位的不同,可以知道“白气”不是水蒸气,而是水蒸气凝结成的小水滴飘浮在空气中。
二、水蒸汽 - 相关事件
2002年大岛克仁利用水蒸汽处理装置进行了过热水蒸气条件下柳杉试件的力学特性的研究。
1999年李杰等研究了脉冲放电等离子体中水蒸汽活化作用。
但在1999年8月1日该探测器撞击一个陨石坑时,在飞溅物中并未发现有水蒸汽存在。
1998年4月,鞍山焦化耐火材料设计研究总院为江西景德镇焦化煤气总厂设计的工业燃气生产装置,选用了该项技术,以义马长焰煤为原料,以空气一水蒸汽为气化剂,生产工业燃气,单炉制气能力lxl了衬/h,已于2001年2月投人使用。
1997年该工作组提出了工业用水和水蒸汽热力性质计算公式。
王良恩等于1997年分别对福州市塑料橡胶厂和福建省三丰鞋业有限公司运动鞋车间的三苯废气进行治理,采用了活性炭吸附—水蒸汽脱附—工业水冷凝的组合技术。
1997年1月,利用烧结厂停产的间隙,上了一套重力喷淋除尘器,利用含水蒸汽烟气与大气的密度差,不需任何外用动力,靠自然抽风进行工作。
铝板顺水搭缝处涂玻璃胶密封后铝板既起着保护作用,又起防潮层作用,但在实际施工中由于搭缝多,涂胶密封这项工作大都疏忽做得不好,外界空气中的水蒸汽易渗入聚氨酯孔隙中热胀冷缩造成破坏,因此我们在1995年新建12只大罐的续建工程保温中特别注意做好这项工作。
欧空局在1991年发射的欧洲遥感卫星,装载有两波段的微波辐射计,用来复原大气中总的水蒸汽含量,解译海洋表面温度受大气的影响,开始了星载微波辐射计的研究工作等等。
欧空局在1991年发射的欧洲遥感卫星,装载有两波段的微波辐射计,用来复原大气中总的水蒸汽含量,解译海洋表面温度受大气的影响。
1990年国际水和水蒸汽性质学会IAPWS成立了一个由多个国家的科学家组成的工作组,研究新的计算公式。
金陵石化公司炼油厂发明的“不用水蒸汽的大气式热力除氧方法”于1986年3月12日向中国专利局申请了发明专利,经过将近五年的审查,中国专利局于1990年12月12日授予发明专利权。
在1984年安全月中查出的18条重大隐患,已整改了10条,象山冶金机械厂铸造车间厂房原设计起重荷载为8吨,但经常超负荷作业,造成屋面多处裂缝;水爆房钢屋架受水蒸汽和煤气侵蚀,焊缝腐蚀严重,水泥挂条外面已剥落。
1982年11月中旬,工作面上隅角再次出现达37℃的高温,同时有水蒸汽和“挂汗”现象,煤炭自燃征兆已相当明显。
这意味着无需加防水涂层就足以挡住风和雨滴,但对人体散发的水蒸汽而言,又足以使之逸散出去,即具有能“呼吸”透湿防风雨性能,如1981年钟纺公司开发的Savina DP超高密防水织物。
后来,于1975年和1977年由国际水蒸汽性质协会(IAPS)先后公布了经过鉴定的粘度和导热系数的最新测试数据表。
1972年2月电解槽预试途中因槽盖在90℃湿氯气及盐水蒸汽侵袭下,使用不到几小时就鼓泡整块脱落,槽底因水泥养护质量差裂纹多,盐水渗透,阳极头接缝处及底边周围漏出盐水,与此同时沥青被软化呈菌状渗出槽底表面。
1972年进行了硫化料矿浓密机的各种复盖层在温度为80℃的含有硫化氢、水蒸汽介质中的耐腐蚀试验研究。
自1972年英国的APV公司和托里(Torry)研究所联合研制的第一台生产型真空水蒸汽解冻装置问世后,这种解冻方法就进入了实用阶段,并在冻品解冻工艺中发挥了重要作用。
1971年该厂在一个按两个阶段减轻臭 蒸浓器的效果气、飞灰和水蒸汽逸出的方案中,在470吨/ 最先使用PFR蒸浓器的工厂之一是设日回收炉系统用一台PFR蒸浓器代替直接在美国蒙大拿州的Hoerner Waldorf公司的接触蒸发器,并同时安装了一台省煤器、静工厂。
我国自行研究开发的水蒸汽脱附固定床分子筛脱蜡技术,已有二十多年的历史,1969年至今先后在南京、燕化炼、大庆炼厂、荆门炼厂和林源炼厂建成五套用于生产轻液蜡或重液蜡的生产装置。
锅炉热力计算方案多数参考日方白皮书,汽机按简化热力试验(水电部规范)进行,公式参考日方白皮书,水和水蒸汽状态方程用1968IFC公式。
设备于1967年投入生产,操作介质为焦碳、渣油、油气和水蒸汽等。
为了适应上述变化,我们基于国际公式化委员会提出的“工业用1967年IFC公式,编制通用的水和水蒸汽热力性质计算软件,实现水和水蒸汽热力性质的计算机通用求解。
在编制水和水蒸汽热力性质计算通用程序时,主要依照工业用1967年IFC公式,对其中某些不准确区域采用了苏联热工研究所拟合的公式,且对公式中个别系数做小幅度修改。
IFC公式是由国际公式化委员会(IFC)于1967年提出来的,目前采用的水蒸汽性质图、表就是以IFC公式为基础的。
水和水蒸汽性质表采用1967年IWi公式。
计算范围为第六届国际水蒸汽性质会议的国际公式化委员会(IFC)拟定的“工业用1967年IFC公式”规定的整个区域。
水和水蒸汽表计算程序采用当前国际公认的“工业用1967年IFC公式”作为计算依据,能够计算水和水蒸汽的饱和温度、饱和压力、焓h、熵s、比容v、火用e。
以Baker的流动图为基础,1961年,Goldman得到了绝热的水蒸汽一水二相流的流动图,使二相流研究进入汽一液二相流研究阶段。
1960年武大周嫦、杨弘适两先生采用普通热水瓶中保存的温热水蒸汽来处理稽穗,达到催花毅雄的目的。
某厂在1956年新建一座尾气吸收塔,投产后,茫茫一股自烟从尾气烟囱冒出,当时对其不够了解,孰为尾气吸收塔用氨水循环吸收,必定有水蒸汽产生,自烟就是水蒸汽是不可避免的。
自1954年到现在短短几年中就迎檀举行了雨灰国际性会畿来尊同封谕水和水蒸汽的性耍。
自1954年到现在短短几年中就连续举行了两次国际性会议来专门讨论水和水蒸汽的性质。
自1954年起,由于及气层核试验,使大气层水蒸汽和雨水中的氮浓度逐步增加。
1941年德国Harteck和美国urey等人提出用水蒸汽和氢交换生产重水,不久在挪威建成世界上第一座氢一水同位素交换法重水生产工厂协。
1929年日本宫田等发明了铝阳极氧化膜水蒸汽封孔法,1931年欧洲出现了沸水和重铬酸钾溶液封闭法,至此为铝阳极化工业化奠定了实用技术基础。
1904年德国人莫利哀提出水蒸汽的焓熵图。
1895年初,威尔逊采用爱特肯(J.Aitken)创造的方法:爱特肯早在1880年就发现,火焰升起的气体,可以引起饱和气体中水蒸汽沉积,爱特肯把能让水蒸汽自行凝结的装置称之为“记尘计”
1705年英国的铁匠纽可门制成了第一台矿井抽水蒸汽机。
什么是水和水蒸气的焓
水或水蒸气的焓h,是指在某一压力和温度下的1千克水或1千克水蒸气内部所含有的能量,即水或水蒸气的内能u与压力势能pv之和(h=u pv)。水或水蒸气的焓,可以认为等于把1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水,加热到该水或水蒸气的压力和温度下所吸收的热量。焓的单位为“焦/千克”。
(1)非饱和水焓:将1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水,加热到该非饱和水的压力和温度下所吸收的热量。
(2)饱和水焓:将1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水,加热到该饱和水的压力对应的饱和温度时所吸收的热量。饱和温度随压力增大而升高,因此饱和水焓也随压力增大而增大。例如:绝对压力为3.92兆帕时,饱和水焓为1081.9x103焦/千克;在绝对压力为9.81兆帕时,饱和水焓则为1399.3x103焦/千克。
(3)饱和水蒸气焓:分为干饱和水蒸气焓和湿饱和水蒸气焓两种。干饱和水蒸气焓等于饱和水焓加水的汽化潜热;湿饱和水蒸气焓等于1千克湿饱和蒸汽中,饱和水的比例乘饱和水焓加干饱和汽的比例乘干饱和汽焓之和。例如:绝对压力为9.81兆帕时,饱和水焓为1399.3x103焦/公斤;汽化潜热为1328x103焦/公斤。因此,干饱和水蒸气的焓等于:1399.3x103 1328x103=2727.3x103焦/千克。又例如:绝对压力为9.81兆帕的湿饱和水蒸气中,饱和水的比例为0.2,(即湿度为20)干饱和水蒸气比例为0.8(即干度为80),则此湿饱和水蒸气的焓为1399.3x103x0.2+ 2727.3x103x0.8=2461.7x103焦/千克。
(4)过热水蒸气焓:等于该压力下干饱和水蒸气的焓与过热热之和。例如:绝对压力为9.81兆帕,温度为540℃的过热水蒸气的干饱和水蒸气的焓为2727.3x103焦/千克,过热热为750.4x103焦/千克。则该过热水蒸气的焓为:750.4x103 2727.3x103=3477.7x103焦/千克。
真空概念