Kessler-Ellis Products

Насыщенным паром называется пар, который находится с водой в термодинамическом равновесии. Температура и давление насыщенного пара взаимосвязаны и расположены на кривой насыщения, которой определяется температура воды, соответствующая данному давлению.

Подогретый пар представляет собой водяной пар, который нагрет до температуры, превышающей при данном давлении температуру кипения воды. Может получаться, к примеру, при дополнительном нагреве насыщенного пара.

Сухой насыщенный пар – это бесцветный прозрачный газ. Представляет собой гомогенную, то есть однородную среду. В некотором смысле такой пар может считаться некой абстракцией, потому что получение его достаточно затруднительно. В природе сухой насыщенный пар может быть встречен лишь в геотермальных источниках, а насыщенный пар, производимый паровыми котлами, таковым не является: типичное для него значение сухости колеблется в пределах 0,95–0,97. В нештатных же случаях (например, во время резкого возрастания потребления пара, при выносе котловой воды во время работы котла с пониженным давлением) степень сухости становится еще ниже. К тому же такой пар метастабилен: во время отдачи тепла он становится влажным насыщенным, а если же тепло поступает извне, сухой насыщенный пар легко становится перегретым.

Влажным насыщенным паром называется механическая смесь, содержащая сухой насыщенный пар и взвешенную мелкодисперсную жидкость, которая находится с паром в кинетическом и термодинамическом равновесии. Наличие посторонних частиц, среди которых есть и ионы, несущие электрические заряды, и периодические изменения, колебания плотности газовой фазы приводят к тому, что в смеси возникают центры конденсации гомогенного характера. При росте влажности насыщенного пара, происходящего, к примеру, из-за повышения давления или тепловых потерь, мельчайшие капельки воды выступают в роли центров конденсации и постепенно увеличиваются в размерах, что приводит к превращению насыщенного пара в гетерогенный – с двухфазной средой. Получается пароконденсатная смесь в виде тумана. Представляющий газовую фазу такой смеси насыщенный пар во время движения отдает жидкой фазе часть своей тепловой и кинетической энергии. В объеме газовой фазы потока находятся капельки жидкой фазы, однако скорость паровой фазы потока существенно выше его жидкой фазы. Влажным насыщенным паром под действием гравитации может формироваться граница раздела. Конденсация пара в вертикальных и горизонтальных трубопроводах меняет структуру двухфазного потока в зависимости от того, какова в нем доля жидкой и газовой фаз.

Характер течения жидкой фазы находится в зависимости от соотношения между силами тяжести и силами трения. В горизонтальном трубопроводе, если скорость пара высокая, течение конденсата, как и трубопроводе вертикальном, остается пленочным. При средней скорости может приобрести спиралевидную форму, а низкая скорость характерна тем, что на внутренней верхней поверхности трубопровода наблюдается пленочное течение, а внизу формируется «ручей» - непрерывный поток.

Таким образом, поток пароконденсатной смеси во время движения разделяется на три составные части: сухой насыщенный пар, жидкая пленка или струя на стенках трубопровода и жидкость как капли, находящиеся в ядре потока. Каждая из трех фаз обладает своей скоростью и температурой, а вовремя движения пароконденсатной смеси фазы скользят относительно друг друга.