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蒸十笼包子,最上面的先熟还是最下面的先熟?

2024-01-22 17:33| 来源: 网络整理| 查看: 265

因为各种实际情况的讨论很多,我家里蒸包子也只在一个小蒸锅里,怕烫手也没有打开看过。基于上下都可能先熟,我把哪里先熟的结论删了,只写自己的倾向性看法,仍然认为上层先熟比较好,这个观点没变。

按先熟的顺序有几种情况:下面先熟,上下一起熟,上面先熟。

但无论那种情况,蒸汽的性质是不会变的。只是根据不同的设备和操作手法有不同的表现。

我倾向于认为靠近上下一起熟的上面先熟。觉得这种情况下蒸汽浪费最少、效率最高、熟的最快。

以下是原答案:

对上层先熟我写一点理论上的解释。

讨论的前提是卖包子人员蒸包子的一般情形,即:蒸包子的人要保证上层的包子有足够的蒸汽蒸熟,不会因为火力太小或者层数太多导致顶层蒸汽不够。为了减少能量损失,会对蒸锅和蒸屉的连接处做一定的密封处理。

要是明白了原理,可以再讨论上述两种蒸汽不足的情形。

稍微通俗的解释:

下面先熟论的有利条件:下面蒸汽温度高一些。

但是,底层蒸汽温度高一点不一定包子熟的快。熟的快的是能在单位时间内给包子提供大量热量供其吸收的地方,也就是顶层。

蒸锅和蒸屉的连接处做一定的密封后,蒸锅内的气压大于大气压,沸腾水温高于100℃,具体温度要根据压力确定。可以把从锅里释放出来进入最底层蒸屉的蒸汽看作稍微过热的过热蒸汽。过热蒸汽就是那种释放一些热量后稍微降低温度,并不会形成冷凝水的蒸汽。

气体是热的不良导体,下层位置蒸汽温度降低后还是蒸汽,释放气体温差热量,下层包子吸收这部分热量。

和热蒸汽温度下降释放的热量相比,饱和蒸气压变成水的过程释放出的热量更加庞大。

在蒸笼的顶部,蒸汽温度降低形成饱和蒸汽,饱和蒸汽接触到低温物体后会冷凝,瞬间释放出大量的热量。顶部有更多的蒸汽变成水,释放的热量更多。单位时间内包子吸收的热量更多,温升更快,熟的快。

----------------------------贴点资料,帮助大家理解蒸汽性质--------------------------------

资料中的重点:过热蒸汽一旦冷却到饱和蒸汽,其传热系数将会大幅提高。

对蒸汽压力小于30 bar 的干饱和蒸汽来说,节流后任何压力的下降都会导致过热蒸汽的产生。

根据热量传导的机理,一般固体的导热系数要远大于液体的导热系数,液体的导热系数要大于气体的导热系数。空气的导热系数特别低,这就是为什么很多隔热材料都含有大量空气空间。

”焓“这个术语表示的是流体(如水或蒸汽)在给定时间和条件下的总能量,它与压力和温度都有关系。它指的是内能和外界压力所做的功的总和。

基本计量单位是焦耳(J)。由于1焦耳代表的能量非常小,通常使用千焦(kJ)(1000焦耳)作为单位。

比焓是指单位质量物体的总能量,它的单位通常是kJ/kg。

水由0℃加热时,不断增加的热量增加了分子运动和碰撞,并把液体的温度提高到汽化的温度,这个阶段吸收的热量称为水的液体焓或显热,这些热量把水由0℃加热到当前温度。

我们把0℃的水的焓定义为零,于是其它状态的焓就可以根据其参考状态得出。

水吸收热量引起了温度变化,这些热量被称为显热或液体焓和水焓。

饱和蒸汽焓或饱和蒸汽的总热量是指饱和蒸汽的总能量,它是水的焓值和蒸发焓的和。

有很多理由可以证明过热蒸汽为什么不如饱和蒸汽适合于过程加热。

过热蒸汽必须先冷却到饱和温度才能释放出蒸发焓,从过热蒸汽冷却到饱和温度所放出的热量与蒸发焓相比来说很小。

如果蒸汽过热度很小,这很小的一部分热量比较容易释放出来,但是过热度很大的时候,冷却的时间相对要长很多,而且,在那段时间内仅能放出很少一部分热量。

在传热应用中,过热蒸汽没有饱和蒸汽效率高。这看起来很奇怪,一般传热率与换热面上的温度差别成正比,如果相同压力下,过热蒸汽比饱和蒸汽温度更高,那么当然应该过热蒸汽能释放更多的热量?这个答案是否定的。

大部分情况下,对水平蒸汽盘管换热器来说,过热蒸汽的“总的传热系数”一般为50到100 W/(m2·℃),而饱和蒸汽则为1200 W/(m2·℃)。

U = 总的传热系数 (W/(m2·℃))

过热度可以通过让蒸汽经减压阀的喷嘴后膨胀到低压下来获得。这是因为经过节流过程,低压蒸汽与高压蒸汽具有相同的焓(除去通过减压阀时造成的一小部分能量损失),但是,节流后蒸汽温度总是比供气温度低。

对供给蒸汽压力小于30 bar g的干饱和蒸汽来说,节流后任何压力的下降都会导致过热蒸汽的产生。过热度的多少要取决于压降的多少。

虽然过热蒸汽包含了更多的热量,这种热量以三种形式存在:水的焓、蒸发焓(潜热)、过热焓,但大部分热量是蒸发焓,过热部分的热量仅占很小一部分。

例如,在10 bar a压力下温度为300℃的过热蒸汽,

水的焓为 = 763 kJ/kg;

蒸发焓为 = 2015 kJ/kg;

过热焓为 = 274 kJ/kg。

当使用过热蒸汽作为传热介质时,其传热系数是变化的、比较低且难于精确量化。

过热蒸汽一旦冷却到饱和蒸汽,其传热系数将会大幅提高,并且蒸汽冷凝成水的过程中温度保持恒定不变,这样有助于换热设备的正确选型和控制。

由于使用饱和蒸汽的换热系数高,与过热蒸汽相比其换热设备会减小、便宜。

---------以上内容摘选自”蒸汽和冷凝水系统手册“,部分词序有改动---------

从上面的图直观看到,蒸汽中的大部分能量都是蒸发焓,在饱和蒸汽冷凝的过程中释放的热量最多。哪里的蒸汽在冷凝,哪里获得的能量就越多。

--------------------------⬇-我对下层先熟的几种情况的解释-⬇-----------------------

如果蒸锅和最下层的蒸屉之间密封不好,压力始终等于大气压,那样就不可能在下层蒸屉产生过热蒸汽,这里也是饱和蒸汽的话就会先热先熟。

也可能是只蒸了一锅,开始蒸的时候整个蒸屉都是凉的,火力不足,蒸锅水温上升缓慢,最开始的蒸汽到不了顶层,底层先热先熟。

定性分析一下各层蒸汽的分布状态。

首先确定一个基准的稳定状态,讨论稳定状态的性质。

然后改变条件,讨论改变后的状态变化,得到一个连续的变化趋势。

物品分布在趋势的不同阶段,会得到不同的结果。

蒸屉结构相同,蒸屉内物品摆放相同的情况下,从下向上,各层蒸笼内压力不断降低、温度不断降低、层间压降不断减少、过热蒸汽层含量不断减小、饱和蒸汽含量不断提高。

如果长时间处于稳定状态加热,饱和蒸汽含量高的上层蒸汽释放的热量更多,被加热物品吸收的热量更多。

加热物品从凉开始加热不断升温的过程中,开始升温的时候蒸汽分布未达到理想状态,此时下层吸收热量多,上层吸收热量少。随着时间的延长和温度的上升,上层物品吸收热量会逐渐超过下层。

若在上下吸收热量平衡前,下层物品已经吸收了足够的热量,即物品蒸熟所需总热量不太大,则下层物品先熟。若物品蒸熟所需总热量很大,在上下吸收热量平衡后才能熟,则上层物品先熟。



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