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        飽和蒸汽、過熱蒸汽的概念及形成方式
        作者:承壓二室 發布日期:2018-10-30 9:10:10 瀏覽次數:
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        在飽和狀態下的液體稱為飽和液體,其對應的蒸汽是飽和蒸汽,但最初只是濕飽和蒸汽,待飽和水中的水分完全蒸發后才是干飽和蒸汽。蒸汽從不飽和到濕飽和干飽和的過程溫度是不增加的(濕飽和到干飽和溫度保持不變),干飽和之后繼續加熱則溫度會上升,成為過熱蒸氣。

        在鍋爐產汽的過程中,讓鍋爐產生的飽和蒸汽通過更高溫度的換熱面,蒸汽的溫度會上升并超過蒸發溫度。這時,蒸汽就會被描述為超過飽和溫度一定溫度或具有一定過熱度的過熱蒸汽。

        過熱蒸汽最典型的用途是用在汽輪機發電。在汽輪機中,蒸汽通過噴嘴直接噴在轉子上,從而推動轉子轉動。由于過熱度的存在,蒸汽在推動汽輪機的過程中避免帶水,防止水錘和汽輪機汽蝕。這就是熱電廠或者自備電廠的工業生產企業鍋爐出口蒸汽為過熱蒸汽的原因。

        當液體在有限的密閉空間中蒸發時,液體分子通過液面進入上面空間,成為蒸汽分子。由于蒸汽分子處于紊亂的熱運動之中,它們相互碰撞,并和容器壁以及液面發生碰撞,在和液面碰撞時,有的分子則被液體分子所吸引,而重新返回液體中成為液體分子。開始蒸發時,進入空間的分子數目多于返回液體中分子的數目,隨著蒸發的繼續進行,空間蒸汽分子的密度不斷增大,因而返回液體中的分子數目也增多。當單位時間內進入空間的分子數目與返回液體中的分子數目相等時,則蒸發與凝結處于動平衡狀態,這時雖然蒸發和凝結仍在進行,但空間中蒸汽分子的密度不再增大,此時的狀態稱為飽和狀態。在飽和狀態下的液體稱為飽和液體,其對應的蒸汽是飽和蒸汽,但最初只是濕飽和蒸汽,待蒸汽中的水分完全蒸發后才是干飽和蒸汽。蒸汽從不飽和到濕飽和再到干飽和的過程溫度是不增加的,干飽和之后繼續加熱則溫度會上升,成為過熱蒸汽[1] 。

        飽和蒸汽焓值,需要通過熵焓表。但飽和蒸汽溫度和壓力是對應關系,因此只需監測兩者之中任一個數據,然后根據熵焓表查出對應的焓值,乘以蒸汽量,就能計算飽和蒸汽的熱量。而過熱蒸汽的溫度和壓力關系不對應,要計算過熱蒸汽的熱量必需監測過熱蒸汽的溫度和壓力兩個數據,根據這兩個數據才能查出對應焓值。

        過熱蒸汽溫度與壓力沒有一一對應的關系,還與蒸汽密度有關。比如,3.5MPa,溫度為260℃時,密度為16.4231Kg/m3;;溫度為300℃時,密度為14.6049Kg/m3。同樣的壓力下,溫度越高,密度越小。

         

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