第1章介绍方蒸汽一能量流方方丁方方订章节1.1万能量流方订方文文方方蒸汽和冷凝水系统手册1.1.1第1章介绍蒸汽一能量流章节11蒸汽一能量流在对蒸汽设备和相应的技术原理进行诠释前，有必要介绍一下蒸汽的众多应用和其带来的好处。蒸汽已经伴随着机车和工业革命走过几个世纪，迄今为止，蒸汽已成为现代技术不可或缺的一部分。如果没有蒸汽，我们现在的食品、纺织、化工、医药、电力、供热等工业就不可能存在，或者说不会像现在这样发展的这么好。蒸汽的使用为能量的输送提供了一种可控制的方法，将能量从集中的、自动化的、高效的锅炉房输送到使用现场。蒸汽从锅炉中产生到用户使用点的输送过程其实就是一种能量传递和供应的过程。由于各种原因，蒸汽是应用最广泛的热量载体之一，它广泛应用于工业系统，例如，发电、空间加热和制程应用中。图1.1.118世纪的蒸汽轮机图1.1.2现代的提供热水的位于伦敦克佑桥(Kew bridge)蒸汽热交换机组蒸汽博物馆的实物照片蒸汽的产生高效而经济地球上水资源相对丰富、价格便宜，并且对健康无害，对环境没有污染。当水汽化变成蒸汽后，它又成为安全、高效的能量载体，蒸汽携带的热量相当于同等质量水所能携带热量的5~6倍。当水在锅炉中被加热，它开始吸收热量，根据锅炉内压力的不同，水会在特定的温度下汽化成蒸汽。这时蒸汽内储存着大量能量，这些能量可以在制程中或空间加热时再释放出来。可以在高压下产生高温的蒸汽，压力越高，蒸汽温度也越高。高温蒸汽内储存的能量更多，它们做功的潜力也更大。口现代的锅壳式锅炉设计紧凑，效率高，使用多回程和高效的燃烧技术，可以将燃料中蕴藏的大部分能量传递到水中，只有很少部分排放掉。口锅炉燃料可以根据不同的要求来选择，包括可燃废料，这可以使供热的蒸汽锅炉更加符合环境的要求。集中供热的锅炉可以利用低价格的可中断燃气，因为任何合适的备用燃料都可以被储存起来以备燃气中断时使用。高效的热回收系统实际上可以消除排污损耗，将有价值的冷凝水回收到锅炉房可以增加蒸汽和冷凝水系统的总效率。越来越普遍的热电联产系统证明了蒸汽系统对当今环境和节能工业的重要作用。1.1.2蒸汽和冷凝水系统手册第1章介绍蒸汽一能量流方万万方方库方丁文图1.1.3方蒸汽可以方便地、高效地输送到用汽点蒸汽是应用最广泛的可长距离传递的热量载体之一。由于蒸汽的流动是依靠管道内的压力降，因此省去了昂贵的循环泵系统。由于蒸汽的热容量很高，所以在高压下仅需要很小口径的管道就可以输送大量的热量。如有必要，可以在用汽点再进行减压利用。与其它传热介质相比，蒸汽管道安装简单、价格更便宜。总的来说，由于蒸汽产生、分配和冷凝水回收系统投资少，运行费用低，所以很多用户选择安装新的蒸汽系统而不是选用其它能量载体，如燃气、热水、电力和热油系统等。蒸汽容易控制由于饱和蒸汽的压力和温度有着直接的关系，通过控制饱和蒸汽的压力，就可以很容易地控制加入到过程中的能量。现代蒸汽控制能够非常快地对制程的变化作出反应。图1.1.4中是一个典型的两通控制阀和气动执行器，这是专门为蒸汽系统而设计的。由于使用了定位器，阀门的控制精度大大提高。使用两通阀，而不是像液体系统中经常使用三通阀，可以使安装和控制更加简单，这些都降低了设备使用成本。万方文图1.1.4典型的带定位器的气动二通控制阀蒸汽和冷凝水系统手册1.1.3