스팀 기본 사항: 포화 건식 스팀 대 불포화 습식 스팀
포화 건식 스팀과 불포화 습식 스팀의 차이를 확인해 보십시오. 장점은 무엇이며 어디에서 사용할까요?
포화, 불포화, 건식, 습식, 플래시, 초임계 및 초가열 스팀… 모든 스팀이 동일하지는 않다는 것을 나타내는 많은 것이 있습니다. 그러면 응용 분야에서 필요한 스팀 유형을 정의합니까?
이 속성은 부피, 압력 및 온도에 따라 달라집니다. 즉, 이는 필요한 스팀 유형을 정의하는 응용 분야를 의미합니다.
존재하는 다양한 스팀 유형과 그 장단점에 대해 살펴보겠습니다.
포화 스팀 또는 건식 스팀
포화 또는 건식 스팀은 모든 물 분자가 기체 상태로 남아 있을 때 얻을 수 있는 스팀의 유형입니다. 준비가 되면 휘파람 소리를 내는 주전자를 예로 들어 보겠습니다. 압력이 사용 목적에 따라 제어되므로 스팀이 자유롭게 빠져나가지 못합니다. 때때로 주전자에서 안개가 나오는 것을 볼 수 있습니다. 이것이 건식 스팀입니다.
건식 스팀은 차가운 공기 중에 배출되면 에너지의 일부를 잃습니다. 이 에너지는 주변 공기로 전달되어 응축되고 안개처럼 보입니다. 즉, 밀폐된 챔버에서 물을 가열하여 건식 스팀을 생성합니다.
스팀 온도는 해당 압력의 끓는점에 가깝습니다.
불포화 또는 습식 스팀
가열 시 스팀이 작은 물방울을 끌어당길 때 불포화 또는 습식 스팀이 나옵니다. 스팀 보일러가 물을 가열하면 기포가 표면을 뚫고 나옵니다. 따라서 스팀이 형성되기 시작하면 액체가 포함됩니다. 초가열기를 사용하지 않는 한 스팀을 부분적으로 젖게 하는 것은 이 액체입니다. 최고의 스팀 보일러라도 3~5%의 수분을 함유한 스팀을 방출할 수 있습니다.
압력과 온도가 물과 스팀에 미치는 영향
일반적으로, 스팀은 압력 및 온도와 직접적인 관계가 있습니다.
- 보일러의 압력이 높을수록 스팀 생성을 위해서는 더 많은 에너지를 소모해야 합니다.
- 압력이 증가하면 더 높은 온도에서 스팀이 생성됩니다. 이 고온 스팀은 kg당 더 많은 에너지를 포함하고 있습니다.
- 이 규칙에 대한 예외는 초가열 스팀입니다.
이 그래프는 주어진 온도 및 압력에서 물의 상태(액체 또는 기체)를 보여줍니다. 1bar(정상 대기압)에서 물은 0°C(32°F)에서 얼고 100°C(212°F)에서 끓습니다. 2 bar에서 빙점은 낮아지고 끓는점은 높아집니다.
초가열 스팀 표(가이드용)
스팀 표는 스팀 작업을 하는 모든 사람에게 꼭 필요한 도구입니다. 기차 이용 시간표 또는 새로운 곳에서 운전할 때 GPS 지도를 사용하는 경우와 그 중요성을 비교할 수 있습니다. 당사는 일반적으로 스팀 표를 사용하여 특정 압력이나 그 반대에서 온도를 결정합니다.
이 도구가 중요한 이유는 특정 엔탈피와 볼륨도 포함되어 있다는 것입니다. 엔탈피는 1kg에 포함된 에너지의 양입니다. 다양한 상태(액체 및 가스)의 엔탈피를 합하여 스팀의 엔탈피를 계산합니다.
물에서 초가열 스팀으로 이동하기 위해 이 스팀 표에는 압력과 온도 사이의 관계가 나와 있습니다
스팀 건조율
위에서 언급한 바와 같이 스팀 보일러에서는 100% 건식 스팀을 생산하는 것이 거의 불가능합니다. 건조율에서 실제 스팀 수준을 측정합니다.
스팀에 물이 5% 함유되어 있으면 95% 건조되고 건조율이 0.95라고 합니다.
건조율은 이전 가능한 총 에너지 양에 직접적인 영향을 미칩니다. 결과적으로 가열 품질과 효율성에도 영향을 미칩니다.
잠열과 현열의 차이를 기억하십니까? 또한 100% 건식 스팀에는 사용 가능한 잠열(특정 압력에서)의 100%가 포함됩니다. 0% 건조 시 포화수에는 현열만 포함됩니다.
둘 사이의 차이점이 확실하지 않은 경우 이 문서를 통해 자세히 알아볼 수 있습니다.
끓는 점 이상으로 스팀을 가열하여 초가열 스팀을 만들 수 있다는 사실을 알고 계셨나요?
포화 스팀과 달리 초가열 스팀은 온도와 압력 간에 직접적인 관계가 없습니다. 이는 다양한 온도에서 존재할 수 있다는 것을 의미합니다. 우리는 가열 응용 분야에 포화 스팀을, 발전이나 터빈에 초가열 스팀을 선호합니다.
가능성은 낮지만 스팀 건조도가 100% 이상일 수 있다는 사실을 알고 계셨나요? 이 경우, 초가열 스팀에 대해 이야기해 보겠습니다. 가열 응용 분야에는 포화 건식 스팀이 좋습니다. 초가열 스팀은 발전 또는 터빈에서 사용할 수 있는 가장 좋은 옵션입니다.
포화(건식) 스팀은 다음과 같은 이유로 뛰어난 열원을 제공합니다.
- 빠르고 고른 가열로 인해 제품의 품질과 생산성이 향상됩니다.
- 압력이 온도를 제어하므로 특정 온도에 빠르고 정확하게 도달할 수 있습니다.
- 열 전달 계수가 높기 때문에 더 작은 열 표면이 필요하며 이는 초기 장비 비용을 줄일 수 있다는 것을 의미합니다.
- 스팀은 물에서 나오기 때문에 안전하고, 깨끗하며, 저렴합니다.
하지만 우리는 이제 스팀이 100% 건조되지 않는다는 것을 알고 있습니다. 복사열 손실로 인해 일부 스팀이 응축되어 습한 스팀을 더욱 습하게 하고 응축수도 형성시킵니다. 올바른 장비(및 액세서리)로 제대로 관리 및 유지보수하지 않으면 다음과 같은 해로운 영향을 미칠 수 있습니다.
- 열 전달 효율성에 영향을 미칩니다.
- 배관 및 중요 장비의 부식을 유발합니다.
열 전달 계수란 무엇입니까?
열 전달 계수를 사용하여 열이 얼마나 잘 전달되는지 계산합니다. 앞서 우리는 '높은 열 전달 계수는 작은 열 표면적을 필요로 합니다. 그 결과 초기 장비 비용이 감소합니다'라고 했습니다. 더 많은 물이 포화 증기로 증발했기 때문에 증기는 잠열도 더 많이 흡수했습니다. 결과적으로 동일한 질량에 더 많은 열이 포함됩니다. 따라서 더 많은 작업을 수행할 수 있는 능력이 있습니다.
포화(건식) 스팀과 불포화(습식) 스팀의 차이점은 무엇입니까?
건식 또는 포화 스팀에는 물방울이 전혀 포함되지 않으며 밀폐된 챔버에서 물을 가열하여 생성됩니다. 습하거나 불포화 스팀에는 물방울이 함유되어 있습니다. 포화 상태의 스팀(건식)은 가열하기에 매우 좋은 열원입니다. 불포화(습식) 스팀은 제대로 관리하지 않을 경우 부식을 유발하거나 열전달 효율을 저하시킬 수 있습니다.
건조율이란?
건식 스팀이 실제로 얼마나 건조한지 정의하기 위해 사용하는 척도입니다. 이는 스팀의 가열 기능에 영향을 미칩니다.