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闪蒸汽是什么?怎样产生的?

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闪蒸:是指高压水突然降压变为低压后,有一部分水会汽化成蒸汽,称为闪蒸汽;如果高压水的温度低于低压水的饱和温度,就不会产生闪蒸汽。

正常有两个渠道产生闪蒸汽,一是从回收冷凝水的集水罐(包括闪蒸罐)排出来的,二是从对空排放的蒸汽疏水阀后排出来的,因为冷凝水通过疏水阀时,只要前端设备和管内不积水,通常上游温度都足够高,肯定高于后端低压水的温度,所以都会产生闪蒸汽。但整个过程中,没有外来的热量,这些冷凝水是怎样变成蒸汽的呢?

5barg压力冷凝水饱和温度为159℃,具有的能量是671 KJ/kg,通过蒸汽疏水阀后压力为0 bar g,根据热力学第一定律,低压侧的冷凝水含有的能量与高压侧的能量必然相同,遵守能量守恒定律。

因此,低压侧的冷凝水的能量同样也是671 KJ/kg,但是,0 bar g的水中最多含有419kJ/kg热量,低压侧的能量就与高压侧不平衡,多出671-419 = 252 /kg这样,对于水来说,就会产生过热。这些多出来的热量就会使部分冷凝水沸腾形成闪蒸蒸汽,这个沸腾的过程就叫闪蒸。因此,原来存在于高压侧冷凝水中的能量现在就存在于低压侧的水和蒸汽的混合物之中了。

另外举个例子:

5barg压力冷凝水,但是温度只有90℃,属于不饱和水,具有的能量只有377 KJ/kg,小于大气压下饱和水的能量,也就是说,没有多余的能量去产生闪蒸汽,经过疏水阀后仅仅是压力降低了而已,没有闪蒸汽。如热静力疏水阀后就没有闪蒸汽。

90℃对应的蒸汽压力为0.7bar,如果低压侧的压力低于这个0.7bar的绝对压力(真空),仍然会产生闪蒸汽。

换句话说,当热的冷凝水排放到低压的环境中,它的热焓(总热量)保持不变,但饱和温度降低(水的气态和液态共存的温度)。为了保持总热量不变,部分的水吸收了热量蒸发成蒸汽。

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