梁纏柱：為什么需將過熱蒸汽變?yōu)轱柡驼羝?

在市場考察的過程中，發(fā)現(xiàn)很多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)將電廠提供的過熱蒸汽直接應(yīng)用于制程加熱設(shè)備，尤其最近連續(xù)在好多家企業(yè)都發(fā)現(xiàn)同類現(xiàn)象。鑒于此，孚雷德針對此問題略談幾點，以饗各位。

過熱蒸汽降低加熱效率和生產(chǎn)效率,增加能耗。 過熱蒸汽必須先降溫，直到其溫度降到飽和溫度后才能釋放潛熱，在降溫的過程中過熱蒸汽放出的熱能與潛熱相比很小，當(dāng)過熱度較高時這個降溫過程會更長。而且，在換熱器表面的過熱蒸汽釋放熱量降低溫度時，遠離換熱表面的過熱蒸汽很難釋放熱能和降溫，這是因為過熱蒸汽與空氣具有一樣低的導(dǎo)熱系數(shù)，它本身也是一種不良導(dǎo)熱體。因此，盡管在同樣壓力下過熱蒸汽的溫度高于飽和蒸汽，然而過熱蒸汽的傳熱效率遠低于飽和蒸汽。

過熱蒸汽的換熱系數(shù)隨制程的不同而不同，但遠小于飽和蒸汽，對過熱蒸汽來講，很難預(yù)知其傳熱系數(shù)，但總的來說，蒸汽的過熱度越高，傳熱系數(shù)越小。大部分情況下，對盤管換熱器來說，過熱蒸汽的傳熱系數(shù)為50~100W/(m2·℃)，而飽和蒸汽則為1200 W/(m2·℃)。

由于過熱蒸汽加熱效率低，生產(chǎn)效率降低。為保證生產(chǎn)量，企業(yè)勢必會耗費更多的蒸汽，造成能源浪費。

使用過熱蒸汽會縮短設(shè)備壽命，增加設(shè)備檢修頻次、停機率和維護費用，并影響生產(chǎn)。 在換熱器中，很多工藝介質(zhì)都會在換熱表面形成干墻并結(jié)垢，溫度高時結(jié)垢更快，阻礙熱傳遞并造成換熱器壁超溫，導(dǎo)致?lián)Q熱器失效。

另外，設(shè)備承受的溫度間歇高低變化，而且上下溫度不均，熱脹冷縮，產(chǎn)生應(yīng)力，設(shè)備容易變形，焊縫容易開裂，密封容易泄漏。

使用過熱蒸汽時，換熱器的換熱面積需要更大。過熱蒸汽加熱影響設(shè)備出力，進而影響生產(chǎn)產(chǎn)量。為達到同樣的生產(chǎn)能力，換熱設(shè)備的換熱面積需要加大。根據(jù)實際經(jīng)驗，過熱度每增加2℃，則換熱器需增加1%的換熱面積。

過熱蒸汽在放熱過程中，存在溫度梯度，影響產(chǎn)品質(zhì)量。蒸汽溫度變化大，存在較大溫度梯度，換熱不是相對恒溫的過程，影響被加熱介質(zhì)溫度的穩(wěn)定和均勻，影響產(chǎn)品品質(zhì)。

在間接加熱場合，使用飽和蒸汽更有效。在換熱器內(nèi)，飽和蒸汽的放熱主要靠相變釋放潛熱來實現(xiàn)，釋放出的潛熱遠大于靠降溫放出的顯熱能。飽和蒸汽的傳熱系數(shù)能高達過熱蒸汽傳熱系數(shù)的幾十倍。

因此，對加熱目的而言，為了在加熱過程中快速變?yōu)轱柡驼羝?，不宜使用過熱度超過10℃的過熱蒸汽。

對于具有大量換熱設(shè)備的蒸汽用戶,在很大程度上,過熱蒸汽蠶食著企業(yè)效率，吞噬著企業(yè)利潤 也侵蝕著生產(chǎn)設(shè)備。