Hơi nước là một trong những phương tiện truyền nhiệt phổ biến và hiệu quả nhất được sử dụng trong công nghiệp, nhưng nó không phải là phương tiện duy nhất hiện có. Các chất lỏng khác như nước nóng và dầu cũng được sử dụng để sưởi ấm gián tiếp trong bộ trao đổi nhiệt. Loạt bài viết dưới đây sẽ tập trung vào những ưu điểm của việc sử dụng hơi nước so với nước nóng hoặc dầu để sưởi ấm.
Làm nóng bằng nước nóng hoặc dầu
Truyền nhiệt từ môi trường lỏng như nước nóng hoặc dầu sử dụng nhiệt hiện của môi trường. Chất lỏng được cung cấp ở nhiệt độ cao cho bộ trao đổi nhiệt. Khi chất lỏng tỏa ra năng lượng nhiệt, nhiệt độ của nó giảm xuống, thoát ra khỏi bộ trao đổi nhiệt ở nhiệt độ thấp hơn. Lượng năng lượng giải phóng trên một đơn vị môi trường truyền nhiệt tương đối thấp (thường khoảng 17 kcal/kg hoặc 30 Btu/lb).
Hơi nước được cung cấp ở trạng thái khí cho bộ trao đổi nhiệt. Truyền nhiệt bằng hơi bão hòa tận dụng nhiệt ẩn của hơi nước, giải phóng một lượng lớn năng lượng khi nó ngưng tụ (chuyển sang trạng thái lỏng). Nước ngưng lỏng thoát ra khỏi bộ trao đổi nhiệt ở nhiệt độ gần bằng nhiệt độ hơi bão hòa. Lượng năng lượng giải phóng trên mỗi đơn vị hơi nước rất cao (lên tới 539 kcal/kg hoặc 970 Btu/lb và cao hơn với hơi nước chân không).
Việc sử dụng nhiệt ẩn (sưởi ấm bằng hơi nước) để truyền nhiệt hiệu quả hơn nhiều so với việc sử dụng nhiệt hiện đại (sưởi ấm bằng nước nóng hoặc dầu), vì lượng năng lượng được giải phóng cao hơn nhiều trong khoảng thời gian ngắn hơn. Điều này mang lại những lợi ích sau:
Nội dung | Ưu điểm |
---|---|
Làm nóng đều nhanh chóng thông qua truyền nhiệt tiềm ẩn | Cải thiện chất lượng và năng suất sản phẩm |
Áp suất có thể kiểm soát nhiệt độ | Nhiệt độ có thể được thiết lập nhanh chóng và chính xác |
Hệ số truyền nhiệt cao | Diện tích bề mặt truyền nhiệt cần thiết nhỏ hơn, giúp giảm chi phí thiết bị ban đầu |
Hơi nước là chất khí được hình thành khi nước chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí. Ở cấp độ phân tử, đây là lúc các phân tử H2O cố gắng thoát ra khỏi các liên kết (tức là liên kết hydro) giữ chúng lại với nhau.
Hơi nước được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Ví dụ, các ứng dụng phổ biến của hơi nước là các quy trình làm nóng bằng hơi nước trong các nhà máy và nhà máy và tua-bin dẫn động bằng hơi nước trong các nhà máy điện, nhưng việc sử dụng hơi nước trong công nghiệp còn vượt xa điều này.
Nếu nước được đun nóng vượt quá điểm sôi, nó sẽ bay hơi thành hơi hoặc nước ở trạng thái khí. Tuy nhiên, không phải tất cả hơi nước đều giống nhau. Các tính chất của hơi nước rất khác nhau tùy thuộc vào áp suất và nhiệt độ mà nó phải chịu. Trong bài viết Các ứng dụng chính của Steam, chúng tôi đã thảo luận về một số ứng dụng sử dụng Steam. Trong các phần tiếp theo, chúng ta sẽ thảo luận về các loại hơi nước được sử dụng trong các ứng dụng này.
Bạn đã xem xét chất lượng hơi nước của bạn chưa? Trong quá trình sản xuất một số hàng hóa nhất định như thực phẩm, đồ điện tử và dược phẩm, chất lượng hơi nước cao hơn là rất quan trọng. Để đáp ứng những nhu cầu này, lý tưởng nhất là sử dụng hơi nước không có nước ngưng tụ, mảnh vụn và bất kỳ tạp chất nào khác (hoặc gần như vậy). Mục tiêu của việc tạo ra hơi nước được lọc, sạch hoặc tinh khiết là đạt được trạng thái lý tưởng nhất có thể cho từng ứng dụng cụ thể.
Hệ số truyền nhiệt tổng thể, hay giá trị U, đề cập đến mức độ dẫn nhiệt qua một loạt các môi trường chịu nhiệt. Đơn vị của nó là W/(m2°C) [Btu/(hr-ft2°F)].
Trong bài viết này, trước tiên chúng ta sẽ xem xét cách hơi nước cung cấp khả năng làm nóng đều và nhanh chóng. Tiếp theo là phần thảo luận về tốc độ truyền nhiệt được hỗ trợ bởi dữ liệu thực nghiệm so sánh nước nóng và hơi nước.
Copyright © 2017 Bản quyền thuộc về Công Ty TNHH Kỹ Thuật Phúc Minh