Водяний пар

Сучасні українські виробничі технологічні лінії, які працюють за допомогою пари, терплять величезні фінансові втрати. З часів Радянського Союзу старі й неефективні парові котли досі функціонують, розоряти українські технології і виробництво в цілому. Сьогодні прийшов час економити!

Деякі поняття про водяний пар

Паром називається реальний газ, що знаходиться поблизу стану зниження. Тому за своїми властивостями пар відрізняється від ідеального газу.

Процес одержання пари з рідини може здійснюватися двома шляхами: випаровуванням і кипінням.

Випаровуванням називається пароутворення, що відбувається тільки з поверхні рідини і при будь-якій температурі.

Кипінням називається бурхливий пароутворення по всій масі рідини, яке відбувається при повідомленні рідини через стінку судини певної кількості теплоти. Утворилися біля стінок посудини і всередині рідини бульбашки пари, збільшуючись в обсязі, що піднімаються при цьому на поверхню рідини.

Процес пароутворення починається, коли температура рідини досягає температури кипіння, яка протягом всього процесу залишається незмінною.

Температура кипіння, або температура насичення, tн залежить від природи речовини і тиску, причому з підвищенням тиску tн збільшується.

Насиченою парою називають пару, яка перебуває в динамічній рівновазі зі всієї рідиною.

Насичений пар буває сухим і вологим.

Сухий насичений пар являє собою пар, не містить рідини і має температуру кипіння tн при даному тиску.

Двофазна система, яка складається з сухого насиченого пара і рідини, називається вологою насиченою парою.

Відношення маси сухої пари мс.п. до маси вологої пари мв.п. = мс.п. + мнс називається ступенем сухості вологої пари.

Очевидно, що для рідини х = 0, для сухої насиченої пари х =1.

Якщо до сухого насиченого пару продовжувати підводити теплоту, то його температура збільшується. Пара, температура якого при даному тиску більше, ніж температура кипіння (насичення t > tм), називається перегрітою парою.

В техніці найбільше застосування знайшов пар самого поширеного в природі речовини – води, яка не чинить шкідливої дії на метали і живий організм і має відносно хорошими термодинамічними властивостями. Водяна пара отримують в парових котлах, де спеціально підтримується постійний тиск.

Таким чином, процес отримання перегрітої пари складається з трьох послідовних стадій: підігріву води до температури кипіння, пароутворення і перегріву пари до необхідної температури.

У завдання аналізу трьох стадій отримання перегрітої пари входить встановлення для кожної з стадій особливостей початкового і кінцевого станів речовини і знаходження зміни величин ∆u, ∆i ∆S. Кількість рідини, необхідної для отримання сухого насиченого пара складається з:

- теплоти рідини;

- теплоти пароутворення (r);

- теплоти перегріву.

Теплота пароутворення – кількість теплоти, необхідної для переходу 1 кг киплячої рідини в сухий насичений пар при постійному тиску.