Закрыть

Основы работы с паром: что такое пар?

Как он работает? И почему мы используем его? Станьте экспертом в области пара, ознакомившись с основными сведениями о работе с паром.

Пар – это газообразная форма воды, которая образуется из жидкой или твердой фазы вследствие испарения или сублимации. 

Как производится пар?

Для получения пара вода (H2O) должна перейти из жидкого состояния в газообразное. Иными словами, требуется фазовый переход.

Но как это происходит?

При нагревании молекул воды связи между этими молекулами H2O начинают разрываться быстрее, чем они могут образовываться. При достаточном нагреве некоторые молекулы могут отсоединиться. Эти свободные молекулы и формируют прозрачный газ, известный как пар. 

Пример производства пара из обычной жизни

steam basics boiling water

Пар в повседневной жизни

Вы хотите приготовить макароны, и для этого вам нужно вскипятить воду. Вы заполняете кастрюлю водой и нагреваете ее, поставив на плиту. Поскольку пламя или конфорка электрической плиты добавляет энергию, температура воды постепенно увеличивается. Вода начинает кипеть при температуре 100 °C или 212 °F при атмосферном давлении, и что вы видите? В кастрюле начинают образовываться пузыри и поднимается пар.Теперь, если вы измерите температуру воды, когда она кипит, вы увидите, что температура больше не увеличивается. Даже если вы добавляете больше энергии (только если вода не находится в закрытой емкости или под давлением), температура воды не поднимется выше точки кипения, равной 100 °C.

Ощутимая и скрытая теплота

Нагрев воды до точки кипения также называется удельной теплотой. Когда она начинает испаряться с дополнительным нагревом, мы говорим о скрытой теплоте

Ощутимая и скрытая энергия при нагревании воды

Что такое атмосферное давление?

Atmospheric pressure and altitude

Атмосферное давление в зависимости от высоты над уровнем моря

Атмосферное давление – давление в пределах атмосферы Земли.

Это не очень помогло, не так ли? Воздух вокруг нас имеет определенную массу и оказывает давление на все предметы, с которыми соприкасается. Это давление мы называем атмосферным. Атмосферное давление падает по мере увеличения высоты над уровнем моря. Представьте себе воздух на уровне моря и воздух в Гималаях …

По мере снижения давления объем кислорода, доступного для дыхания, также уменьшается.

Влияние атмосферного давления на точку кипения

impact altitude on boiling water and creating steam

Точка кипения воды в зависимости от высоты над уровнем моря

Теперь это имеет значение, поскольку атмосферное давление влияет на точку кипения. Если бы вы кипятили воду при более низком давлении, точка кипения также была бы ниже, и наоборот. Если бы вы кипятили воду при более высоком давлении, точка кипения также была бы выше. Если вы повар, подумайте о том, как вы используете скороварку.

Для чего используется пар?

Пар: первая промышленная революция

steam basics old steam train

Использование пара для создания механического движения навсегда изменило мир

Пар и паровые двигатели сыграли важную роль в промышленной революции. Паровой двигатель был простым устройством, которое использовало кипящую воду для создания механического движения. Он всегда использовался в различных промышленных условиях: от шахт до заводов. Внедрение паровых двигателей позволило усовершенствовать технологии и повысить производительность. Это привело к созданию более совершенных двигателей. Благодаря изобретению двигателей высокого давления в дальнейшем стало возможным применение пара для транспортных средств. Таким образом, пар стал использоваться для приведения в движение лодок, на железных дорогах, обычных дорогах и даже на фермах.

Пар: существенно важный элемент для многих отраслей

Harvester on the field

Пар играет существенно важную роль в сельском хозяйстве

В настоящее время пар используется во множестве различных секторов. Подумайте о сельском хозяйстве, пищевой промышленности, автомобилестроении, производстве электроэнергии, и других отраслях производства. Кроме того, существует так много различных областей применения, в которых можно использовать пар, что провести их категоризацию становится сложно.

Мы признаем следующие категории областей применения пара

  • Пар для использования в экстренных ситуациях
  • Пар для технического обслуживания и капремонта
  • Пар для специальных или запланированных проектов
  • Временная подача пара
  • Постоянная подача пара

  • Пар для достижения температуры
  • Пар для распыления
  • Пар для получения энергии
  • Пар для увлажнения

Хотите узнать, как мы выделили эти категории? 

Более подробную информацию см. в разделе, посвященном областям применения пара.

Разные типы пара

При чтении материалов о работе с паром вам могут встретиться различные термины, например насыщенный или перегретый пар. Это означает, что не все типы пара одинаковые. В зависимости от проекта или области применения, типы пара могут отличаться. 

different types steam: superheated steam, subcooled liquid, wet steam, saturated liquid, saturated vapor, dry steam

Разные типы пара

Часто задаваемые вопросы о паре

Что такое пар?

Пар – это газообразная форма воды, которая образуется из жидкой или твердой фазы вследствие испарения или сублимации.

Как производится пар?

Чтобы произвести пар, требуется тепло для запуска фазового перехода. Точка кипения воды составляет 100 °C (или 212 °F) при атмосферном давлении. Если продолжать добавлять энергию в кипящую воду, температура не будет повышаться, за исключением случаев, когда она находится в закрытой емкости или под давлением.

Где и как пар используется в промышленных условиях?

В настоящее время пар часто используется в производстве или химической промышленности, а также на электростанциях. Количество разнообразных областей применения практически бесконечно, что затрудняет их категоризацию. 

Какие типы пара существуют?

Не все типы пара одинаковы: условия применения определяют необходимый тип пара.

  • Как правило, мы различаем насыщенный (сухой) и ненасыщенный (влажный) пар
  • Кроме того, мы также можем говорить о перегретом паре.