饱和蒸汽与过热蒸汽的区别及各自应用领域
饱和水饱和蒸汽过热蒸汽

您好!饱和蒸汽和过热蒸汽的区别如下:一、性质不同1、过热蒸汽:在饱和状态下的液体称为饱和液体,其对应的蒸汽是饱和蒸汽,但最初只是湿饱和蒸汽,待饱和水中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。
2、饱和蒸汽:未经过热处理的蒸汽称为饱和蒸汽,饱和蒸汽是在一个大气压下,温度为100度的蒸汽,温度不能再升高,是饱和状态下的蒸汽。
二、特点不同1、过热蒸汽:可利用蒸汽的潜热,热效率高,节能效果显著;干燥速率快;干燥质量好;安全性好减少设备的体积和废气的净化量;有利于保护环境;具有灭菌消毒作用。
2、饱和蒸汽:饱和蒸汽的温度与压力之间一一对应,二者之间只有一个独立变量;饱和蒸汽容易凝结,在传输过程中如有热量损失,蒸汽中便有液滴或液雾形成,并导致温度与压力的降低。
扩展资料:饱和蒸汽的特点:1、饱和蒸汽的温度与压力之间一一对应,二者之间只有一个独立变量。
理想的饱和蒸汽状态,指的是温度、压力及蒸汽密度三者存在一一对应的关系,知道其中一个,其他二个值就是定数。
存在这种关系的蒸汽就是饱和蒸汽,否这都可以视为过热蒸汽进行计量。
2、饱和蒸汽容易凝结,在传输过程中如有热量损失,蒸汽中便有液滴或液雾形成,并导致温度与压力的降低。
含有液滴或液雾的蒸汽称为湿蒸汽。
严格来说,饱和蒸汽或多或少都含有液滴或液雾的双相流体,所以,不同状态下不能用同一气体状态方程式来描述。
3、准确计量饱和蒸汽流量比较困难,因为饱和蒸汽的干度难以保证,一般流量计都不能准确检测双相流体的流量,蒸汽压力波动将引起蒸汽密度的变化,流量计示值产生附加误差。
所以在蒸汽计量中,必须设法保持测量点处蒸汽的干度以满足要求,必要时还应采取补偿措施,实现准确的测量。
——容选自网络,仅供参考。
干饱和蒸汽湿饱和蒸汽和过热蒸汽

干饱和蒸汽湿饱和蒸汽和过热蒸汽干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽是常见的三种蒸汽状态。
它们在工业生产和能源利用等领域都有着重要的应用。
干饱和蒸汽,即干燥饱和蒸汽。
在一定的温度和压力下,蒸汽与液体处于平衡状态,这时的蒸汽为干饱和蒸汽。
在这种状态下,蒸汽中的水分子已经达到最大可能的数量,没有液态水存在。
干饱和蒸汽的热量和温度是一一对应的,即在一定的压力下,温度唯一确定,热量也唯一确定。
因此,干饱和蒸汽也常被用作蒸汽表的基准状态。
湿饱和蒸汽是指蒸汽中含有一定的液态水。
在一定的温度和压力下,当蒸汽中的水分子未达到最大可能的数量时,就会出现液态水的存在。
湿饱和蒸汽的热量和温度不再一一对应,而是受到液态水含量的影响。
在工业生产中,湿饱和蒸汽常被用作加热和干燥等工序的介质。
过热蒸汽是指在一定的温度和压力下,蒸汽的温度高于其饱和温度。
这时的蒸汽中不含有液态水,而且温度和热量也不再一一对应,而是受到压力和温度的共同影响。
过热蒸汽的热量大于饱和蒸汽,因此在工业生产中常被用作动力机械的工作介质。
在工业生产中,不同的蒸汽状态都有着不同的应用。
干饱和蒸汽常被用作蒸汽表的基准状态,湿饱和蒸汽常被用作加热和干燥等工序的介质,而过热蒸汽则常被用作动力机械的工作介质。
同时,在能源利用中,通过控制蒸汽状态可以实现能源的高效利用。
对于锅炉、汽轮机等设备,控制蒸汽的状态可以提高其能源转换效率和安全性。
干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽是常见的三种蒸汽状态,在工业生产和能源利用等领域都有着重要的应用。
通过控制蒸汽状态,可以实现能源的高效利用和工业生产的优化。
工业蒸汽参数简介

工业蒸汽参数简介工业蒸汽是在工业生产过程中广泛使用的一种能源形式。
它具有许多独特的特性和参数,这使得它在各个行业中发挥着重要的作用。
一、温度和压力工业蒸汽的温度和压力是其最基本的参数之一。
蒸汽的温度通常以摄氏度(℃)为单位表示,而压力则用单位面积上的力来衡量,例如帕斯卡(Pa)或巴(bar)。
温度和压力的变化对蒸汽的性质和用途产生了重要影响。
在工业生产中,蒸汽通常以高温高压的形式存在,因此可以提供足够的能量以满足各种需求。
在发电厂中,高压蒸汽可以驱动涡轮机发电;在化工工艺中,高温高压蒸汽可用于加热反应器和提供动力。
二、饱和蒸汽与过热蒸汽工业蒸汽可以分为饱和蒸汽和过热蒸汽。
饱和蒸汽是指在一定温度和压力下蒸汽与水处于平衡状态的情况。
而过热蒸汽是在饱和蒸汽的基础上进一步加热而得到的,其温度高于饱和温度。
过热蒸汽相比于饱和蒸汽具有更高的温度和能量,因此在某些场合下更为适用。
在蒸汽涡轮发电厂中,过热蒸汽可用于驱动涡轮发电;在工业加热过程中,过热蒸汽可以提供更高的温度和热能。
三、饱和蒸汽压力与温度的关系饱和蒸汽的压力与温度之间存在一种特定的关系,被称为饱和蒸汽表。
饱和蒸汽表描述了在一定压力下,蒸汽与水保持平衡所对应的温度。
对于大多数应用来说,了解和控制饱和蒸汽的压力和温度至关重要。
这可以帮助我们确保蒸汽在特定的参数范围内运行,以满足生产或工艺的要求。
四、湿蒸汽与干蒸汽湿蒸汽和干蒸汽是描述蒸汽中水分含量的术语。
湿蒸汽指的是蒸汽中含有水分的情况,而干蒸汽则表示蒸汽中没有水分。
在实际应用中,湿蒸汽和干蒸汽的选择取决于具体的需求。
有时,湿蒸汽可以提供更好的加热效果或其他特定的处理效果。
而在其他情况下,干蒸汽则更加适合,因为它不会对工艺或设备产生负面的影响。
五、控制和优化对工业蒸汽参数的控制和优化是提高生产效率和产品质量的关键。
通过合理地选择和调节温度、压力和湿度等参数,可以最大限度地发挥蒸汽的能量效益和热力学性能。
过热蒸汽与饱和蒸汽的区别与联系

饱和蒸汽与过热蒸汽的区别和联系当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。
由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面碰撞时,有的分子则被液体分子所吸引,而重新返回液体中成为液体分子。
开始蒸发时,进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目,随着蒸发的继续进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,因而返回液体中的分子数目也增多。
当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝结处于动平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。
在饱和状态下的液体称为饱和液体,其蒸汽称为干饱和蒸汽(也称饱和蒸汽)。
如果用户是为了达到更精确的计量监控,建议都视为过热蒸汽,对温度和压力补偿,但考虑成本问题,客户也可以只对温度进行补偿。
理想的饱和蒸汽状态,指的是温度、压力及蒸汽密度三者存在一一对应的关系,知道其中一个,其他二个值就是定数。
存在这种关系的蒸汽就是饱和蒸汽,否这都可以视为过热蒸汽进行计量。
实际中过热蒸汽的温度可以较高,压力一般都相对较低(较饱和蒸汽),0.7MPa,200℃蒸汽就是这样,属过热蒸汽水在一定的压力下加热,水的温度随着不断加热而上升,当水温升高到某一温度时,水就开始沸腾,这时候水的温度称为沸腾温度。
如在继续加热,水温保持不变,水即开始气化,而逐步变为蒸汽。
水在一定的压力下的沸腾温度也称为饱和温度。
这个温度与其所受压力大小有关,压力愈大,则沸腾温度也就越高;反之,压力小,则沸腾温度也低。
例如压力为0.10MPa(1atm)时,其饱和温度为99.09°C;压力为4.05MPa (40atm)时,其饱和温度为249.18°C;压力为10.13MPa(100atm)时,其饱和温度为309.53°C.以上可知,水在一定压力下,加热至沸腾,水就开始气化,也就逐渐变为蒸汽,这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。
饱和蒸汽湿饱和蒸汽干饱和蒸汽和过热蒸汽的定义

饱和蒸汽湿饱和蒸汽干饱和蒸汽和过热蒸汽的定义当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。
由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面碰撞时,有的分子则被液体分子所吸引,而重新返回液体中成为液体分子。
开始蒸发时,进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目,随着蒸发的继续进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,因而返回液体中的分子数目也增多。
当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝结处于动平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。
在饱和状态下的液体称为饱和液体,其对应的蒸汽是饱和蒸汽,但最初只是湿饱和蒸汽,待蒸汽中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。
蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程温度是不增加的,干饱和之后继续加热则温度会上升,成为过热蒸汽。
3过热蒸汽密度表单位:ρ=Kg/mt? PMPa 150 190 230 270 310 350 390 430 470 510 0.10 0.5164 0.47070.4323 0.4001 0.3724 0.3484 0.3272 0.3086 0.2919 0.2769 0.15 0.77810.7079 0.6500 0.6010 0.5594 0.5230 0.4912 0.4631 0.4381 0.4156 0.201.0423 0.9466 0.8684 0.8027 0.7465 0.6980 0.6553 0.6178 0.5842 0.5541 0.25 1.3089 1.1869 1.0849 1.0048 0.9343 0.8732 0.8198 0.7726 0.73160.6925 0.30 1.5783 1.4287 1.3079 1.2077 1.1224 1.0488 0.9845 0.92770.8856 0.8320 0.40 2.1237 1.9166 1.7513 1.6152 1.5000 1.4010 1.31441.2377 1.1708 1.1102 0.502.6658 2.4121 2.1992 2.0255 1.8802 1.75451.6456 1.5498 1.4648 1.3888 0.80 4.3966 3.9372 3.5655 3.2718 3.02832.8227 2.6440 2.4884 2.3500 2.2274 1.10 6.1313 5.5342 4.9719 4.54454.1943 3.9030 3.6512 3.4335 3.2402 3.0690 1.40 7.8785 7.1540 6.42885.8437 5.3794 4.9945 4.6673 4.3857 4.3496 3.9157 1.70 9.8464 9.24737.9352 7.1713 6.5815 6.0998 5.6936 5.3441 5.0374 4.7665 2.00 11.6295 10.5676 9.5054 8.5350 7.8061 7.2186 6.7260 6.3090 5.9419 5.6204 2.50 15.1890 13.7150 12.2406 10.8794 9.8888 9.1139 8.4750 7.9332 7.46327.0515 3.00 18.4168 16.7243 15.0367 13.3377 11.9979 11.0494 10.24939.5775 8.9991 8.4945 3.50 22.7008 20.4427 18.2266 15.9243 14.256513.0286 12.0528 11.2425 10.5512 9.9499 4.00 27.164 24.3303 21.495418.6603 16.5527 15.0539 13.8862 12.9991 12.1835 11.4169 4.50 30.3852 27.4475 24.5096 21.5717 18.9333 17.1279 15.7527 14.6679 13.7009 12.8950 5.00 35.4243 31.8342 28.2433 24.6532 21.4221 19.2627 17.6565 16.3719 15.3017 14.3859 6.00 43.8954 39.5988 35.3020 31.0062 26.7091 23.7006 21.5629 19.9062 18.5495 17.4029在蒸发工艺中需要将过热的生蒸汽转化成饱和蒸汽,主要是出于什么考虑, 饱和蒸汽在输送过程中由于散热,变成凝结水,蒸汽,气液两相易引起管道振动。
什么是饱和水蒸气什么是过热水蒸气

什么是饱和水蒸气什么是过热水蒸气
作者:佚名发布日期:2008-5-28 18:01:30 (阅284次)
关键词:电力过热水蒸气
什么是饱和水蒸气什么是过热水蒸气
水加热至沸腾产生的水蒸气,叫饱和水蒸气。
此时水蒸气的温度等于饱和温度。
不含饱和水滴的饱和水蒸气叫干饱和水蒸气;含有饱和水滴的水蒸气,叫湿饱和水蒸气。
温度低于饱和温度的水蒸气,称为过冷水蒸气。
过冷水蒸气是不稳定的,稍有扰动就会将部分过冷水蒸气冷凝成饱和水,并释放出热量将温度提高到饱和温度,使过冷水蒸气变成湿饱和水蒸气。
继续加热干饱和水蒸气,其温度将升高并超过饱和温度。
这种超过饱和温度的水蒸气,称为过热水蒸气。
高出饱和温度的温度数,称为过热度。
例如:锅炉出口水蒸气的绝对压力为9.81兆帕,温度为540℃。
则过热度为540一309.53=230.47℃(绝对压力为9.81兆帕下的饱和温度为309.53℃)。
来源:国家电力信。
过热蒸汽与干饱和蒸汽换热性质的差异

过热蒸汽和饱和蒸汽的性质差异目前,随着国家能源及环保政策严厉的要求,许多的区域小锅炉已被热电联产、集中供热所取代。
已成为今后工厂用汽和区域供汽的发展方向。
一般加热工艺的用汽设备均要求使用干饱和蒸汽,而供热热网提供的往往是高温的过热蒸汽,那么过热蒸汽和饱和蒸汽有什么不同,是否可以直接用于工程换热呢?论述如下。
一、什么是过热蒸汽当蒸汽温度超过其相应压力下的饱和温度时,称为过热蒸汽,如0.8mpa时,蒸汽饱和温度为174℃,在这个压力下,温度超过174℃的蒸汽就是过热蒸汽。
过热蒸汽可以通过两个方法获得:1.使饱和蒸汽通过换热面继续加热;2.2.干饱和蒸汽减压;过热蒸汽与饱和蒸汽相比,具有更高的温度、更高的热量和更大的比容。
在实际应用中,过热蒸汽主要用于发电厂的蒸汽轮机。
根据Carmot(卡诺)和Rankine(郎肯)气体循环原理,用过热蒸汽驱动汽轮机时具有更高的热效率,并可避免水滴溢出而充蚀叶轮。
蒸汽通过喷嘴推动叶轮转动,同时带动发电机转子旋转,这一过程消耗大量能量。
如果是饱和蒸汽,能量的降低会导致部分蒸汽凝结成水。
这不仅会造成水锤现象,同时水滴还会充蚀叶轮。
另外,过热蒸汽能以更高的流速输送;可输送性较好管损小、载热量多。
适宜热力驱动通过管道和喷嘴,因而对同样尺寸的汽轮机可以提高它的性能。
二、过热蒸汽不宜直接用于工程换热虽然过热蒸汽比饱和蒸汽有更高的焓值,但并不适用于工程换热。
如果过热蒸汽直接用于工程换热,在换热器内,过热蒸汽温度首先降至饱和温度,再在恒定的饱和温度下再放出汽化潜热。
虽然过热蒸汽温度过高,具有比饱和蒸汽更多的热量,但这部分多出的热量与汽化潜热相比却非常小。
例如:0.6MPA175℃的过热蒸汽,其比焓认为是1.186KJ/Kg℃.过热蒸汽在冷凝前必须冷却到饱和温度0.6MPA165℃.因此1Kg过热蒸汽冷却到饱和温度时释放出的热量为:1Kg×1.186KJ/Kg℃×(175-165)℃=11.86KJ而1Kg饱和蒸汽在165℃冷凝时释放的汽化潜热为2066KJ/Kg.显然,在工程换热应用中,过热蒸汽的过热热焓很小。
饱和蒸汽与过热蒸汽

过热蒸汽与饱和蒸汽当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。
由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面碰撞时,有的分子则被液体分子所吸引,而重新返回液体中成为液体分子。
开始蒸发时,进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目,随着蒸发的继续进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,因而返回液体中的分子数目也增多。
当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝结处于动平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。
在饱和状态下的液体称为饱和液体,其蒸汽称为干饱和蒸汽(也称饱和蒸汽)。
如果用户是为了达到更精确的计量监控,建议都视为过热蒸汽,对温度和压力补偿,但考虑成本问题,客户也可以只对温度进行补偿。
理想的饱和蒸汽状态,指的是温度、压力及蒸汽密度三者存在一一对应的关系,知道其中一个,其他二个值就是定数。
存在这种关系的蒸汽就是饱和蒸汽,否则都可以视为过热蒸汽进行计量。
实际中过热蒸汽的温度可以较高,压力一般都相对较低(较饱和蒸汽),0.7MPa,200℃蒸汽就是这样,属过热蒸汽!水在一定的压力下加热,水的温度随着不断加热而上升,当水温升高到某一温度时,水就开始沸腾,这时候水的温度称为沸腾温度。
如在继续加热,水温保持不变,水即开始气化,而逐步变为蒸汽。
水在一定的压力下的沸腾温度也称为饱和温度。
这个温度与其所受压力大小有关,压力愈大,则沸腾温度也就越高;反之,压力小,则沸腾温度也低。
例如压力为0.10MPa(1atm)时,其饱和温度为99.09°C;压力为4.05MPa(40atm)时,其饱和温度为249.18°C;压力为10.13MPa (100atm)时,其饱和温度为309.53°C.以上可知,水在一定压力下,加热至沸腾,水就开始气化,也就逐渐变为蒸汽,这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。
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饱和蒸汽是在一个大气压下,温度为100度的蒸汽,温度不能再升高;过热蒸汽是在几个或几十个大气压下,温度可以生得较高的蒸汽。
当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。
由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面碰撞时,有的分子则被液体分子所吸引,而重新返回液体中成为液体分子。
开始蒸发时,进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目,随着蒸发的继续进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,因而返回液体中的分子数目也增多。
当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝结处于动平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。
在饱和状态下的液体称为饱和液体,其蒸汽称为干饱和蒸汽(也称饱和蒸汽)。
如果用户是为了达到更精确的计量监控,建议都视为过热蒸汽,对温度和压力补偿,但考虑成本问题,客户也可以只对温度进行补偿。
理想的饱和蒸汽状态,指的是温度、压力及蒸汽密度三者存在一一对应的关系,知道其中一个,其他二个值就是定数。
存在这种关系的蒸汽就是饱和蒸汽,否这都可以视为过热蒸汽进行计量。
实际中过热蒸汽的温度可以较高,压力一般都相对较低(较饱和蒸汽),0.7MPa ,200℃蒸汽就是这样,属过热蒸汽。
水在一定的压力下加热,水的温度随着不断加热而上升,当水温升高到某一温度时,水就开始沸腾,这时候水的温度称为沸腾温度。
如在继续加热,水温保持不变,水即开始气化,而逐步变为蒸汽。
水在一定的压力下的沸腾温度也称为饱和温度。
这个温度与其所受压力大小有关,压力愈大,则沸腾温度也就越高;反之,压力小,则沸腾温度也低。
例如压力为0.10MPa(1atm)时,其饱和温度为99.09°C;压力为4.05MPa (40atm)时,其饱和温度为249.18°C;压力为10.13MPa(100atm)时,其饱和温度为309.53°C。
以上可知,水在一定压力下,加热至沸腾,水就开始气化,也就逐渐变为蒸汽,这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。
这种状态的蒸汽就称为饱和蒸汽。
如果把饱和蒸汽继续进行加热,其温度将会升高,并超过该压力下的饱和温度。
这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。
简单点说,饱和蒸汽温度和压力成一一对应关系,知道温度就知道压力,倆者知道其一就可以了。
过热蒸汽没这种关系。
过热蒸汽温度()绝对压强 (千克/平方厘米)参数400 450 500 550 600 30 vh s 0.101 35 770.3 1.656 3 0.10998 799.0 1.6946 0.118 43825.4 1.763 7 0.126 75 852.4 1.763 7 0.134 99 879.3 1.795 5 40 vh s 0.074 91 768.4 1.620 3 0.08160 795.9 1.6597 0.088 10823.0 1.696 0 0.094 47 850.1 1.730 0 0.100 75 877.4 1.762 1 90 vh s 0.03062 746.3 1.505 9 0.03422 779.1 1.5528 0.037 52809.4 1.5934 0.040 66 838.7 1.630 1 0.043 68 867.6 1.664 2 130 vh s 0.019 51 725.3 1.4407 0.02246 764.0 1.4962 0.025 03797.8 1.5413 0.027 39 829.2 1.580 8 0.029 63 859.7 1.616 7 165 vh s 0.01404 703.7 1.3883 0.01679 749.6 1.4542 0.01904 786.9 1.50420.02105 820.6 1.54640.02292 852.5 1.5841250 vh s0.0063 67 623.9 1.240 70.009 454 708.31.362 40.011416 758.01.42880.013023 798.4 1.47950.014444 834.6 1.5223v —过热蒸汽比容 h —过热蒸汽的焓 s —过热蒸汽的熵饱和蒸汽把温度升高或降低压力得到过热蒸汽,即为不饱和蒸汽;饱和蒸汽把温度下降或升高压力得到过冷蒸汽,即为过饱和蒸汽。
与上面的回答是有区别的。
锅炉中产生的蒸汽不是过热蒸汽,请听我如实到来:3、锅炉中的蒸汽是在有水相存在的情况下蒸发的,蒸汽的压力随着蒸汽温度的升高而增大,在这个处于气液两相不断的蒸发与冷凝的动态平衡中,蒸汽始终是处于饱和状态的。
4、过热蒸汽与饱和蒸汽的主要区别在于:过热蒸汽从气相到液固两相临界点的冷凝过程中要释放两段显热和一段潜热,而饱和蒸汽只释放一段显热和一段潜热。
当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。
由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面碰撞时,有的分子则被液体分子所吸引,而重新返回液体中成为液体分子。
开始蒸发时,进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目,随着蒸发的继续进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,因而返回液体中的分子数目也增多。
当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝结处于动平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。
在饱和状态下的液体称为饱和液体,其蒸汽称为干饱和蒸汽(也称饱和蒸汽)。
当湿饱和蒸汽中的水全部汽化即成为干饱和蒸汽,此时蒸汽温度仍为沸点温度。
如果对于饱和蒸汽继续加热,使蒸汽温度升高并超过沸点温度,此时得到的蒸汽称为过热蒸汽。
过热蒸汽指已超过系统温度下的饱和蒸汽压,应当凝结而未凝结的蒸汽。
其原因是,蒸汽开始凝结之初形成的微小液滴(新相)曲率极小,而弯曲液面上的蒸汽压与其曲率半径成反比(由Kelvin公式定量描述),即与微小液滴达平衡的蒸汽压(即饱和蒸汽压)比通常液体要大,蒸汽的压力对通常液体已达饱和状态时,对微小液滴却未达饱和状态,因而微小液滴不能生成,系统以过饱和蒸汽的形式存在,处于介稳状态。
从化学势或自由能的角度看,过饱和蒸汽的化学势(或自由能)大于通常情况下该液体的化学势(或自由能),应该有自发凝结的趋势,但由于其化学势(或自由能)小于微小液滴,故不能凝结。
如果在过饱和蒸汽中加入水雾或固体颗粒,使新相开始生成时即有较大的曲率半径,则过饱和蒸汽将迅速凝结,介稳状态立刻破坏。
这就是人工降雨的原理。
锅炉中的蒸汽是在有水相存在的情况下蒸发的,蒸汽的压力随着蒸汽温度的升高而增大。
在这个处于气液两相不断的蒸发与冷凝的动态平衡中,蒸汽始终是处于饱和状态的。
过热蒸汽与饱和蒸汽的应用领域一般来说,过热蒸汽与饱和蒸汽的应用领域不一样:过热蒸汽一般用在管道输送,这样的话基本上没有冷凝水,减少热损失,还有一个最重要的应用就是发电,推动汽轮机。
饱和蒸汽一般用在换热器换热,如果用过热蒸汽换热,一般对设备的材质也会有特殊要求的。
当湿饱和蒸汽中的水全部汽化即成为干饱和蒸汽,此时蒸汽温度仍为沸点温度。
如果对于饱和蒸汽继续加热,使蒸汽温度升高并超过沸点温度,此时得到的蒸汽称为过热蒸汽。
在热电行业的锅炉产生的蒸汽就是过热蒸汽,过热蒸汽不含有水分,因为蒸汽要推动汽轮机的叶片转动,产生动力带动发电机发电。
如果蒸汽中含有水分,就会在高速运转中打坏叶片,造成事故,这是不允许的,所以过热蒸汽一定不能有水分。
有了水分的蒸汽,只能叫做饱和蒸汽。
水和水蒸汽存在着一种平衡关系,一定温度水得对应一定压力的水蒸汽,此温度就是该压力下水的饱和温度。
一定压力的蒸汽对应一定温度的水,此压力就是该温度下水的饱和蒸汽压,饱和蒸汽压力与温度总是存在一一对应的关系。
当蒸汽的温度超过该蒸汽压力对应的饱和温度时,此蒸汽就时过热蒸汽。
在用途上二者也有很大区别:除伴热、加温用汽外,如汽提、塔注汽,为避免蒸汽带水一般使用过热气。
蒸汽的温度主要与自身压力有关,压力越高,温度越高。
蒸汽的温度与过热度关系并不密切,没有必然关系。
过热蒸汽的定义:当湿蒸汽中的水全部汽化即成为饱和蒸汽,此时蒸汽温度仍为沸点温度。
如果对于饱和蒸汽继续加热,使蒸汽温度升高并超过沸点温度,此时得到的蒸汽称为过热蒸汽。
过热蒸汽的应用:过热蒸汽有其本身的应用领域,如用在发电机组的透平,通过喷嘴至电机,推动电机转动。
但是过热蒸汽很少用于工业制程的热量传递过程,这是因为过热蒸汽在冷凝释放蒸发焓之前必须先冷却到饱和温度,很显然,与饱和蒸汽的蒸发焓相比,过热蒸汽冷却到饱和温度释放的热量是很小的,从而会降低工艺制程设备的性能。
蒸汽品质蒸汽到达用汽点应该具有以下品质:★正确的蒸汽量;★正确的压力和温度;★没有空气和其它不凝性气体;★干净;★干燥。
正确的蒸汽量对于任何一个加热制程必须提供正确的蒸汽量以确保能提供足够的热量。
同样,正确的蒸汽量能避免产品损坏或生产率的下降。
为了得到所需的蒸汽量,蒸汽负荷必须正确计算、蒸汽管道必须选型正确。
正确的压力和温度蒸汽到达用汽点压力应该达到需要的值,从而为制程提供合适的温度,否则制程的性能将受到影响。
正确选择管道和附件口径能确保做到这一点。
如果蒸汽中含有空气和 / 或其它不凝性气体,虽然压力表显示了正确的压力,但压力所对应的饱和温度却无法达到。
空气和其它不凝性气体蒸汽管道和设备起动时会有空气,即使在最后时刻系统中充满了纯蒸汽,但系统停机时蒸汽会冷凝,随之产生的真空会吸入空气。
当蒸汽进入系统时,它会推动空气到达排放点或离蒸汽进口的最远端。
因此在排放点安装的疏水阀应该具有足够的排空气能力,在管道的最远端应该安装自动排空气阀。
但是,系统内存在的湍流会混合蒸汽和空气,空气被蒸汽一起携带到换热表面。
空气会残留在换热表面形成绝热层—成为传热的热阻。
蒸汽和空气混合物对于蒸汽和空气混合物,由于空气的存在会使蒸汽的温度比实际的饱和温度低。
混合气体的总压力是各混合气体的分压力之和,这称为道尔顿分压定理。
分压力为每个组分充满整个混合气体空间所产生的压力。
注:这是一种热力关系,所有的压力必须用绝对压力表示 bar a。
例假定蒸汽和空气的混合物,蒸汽占总体积的3/4,空气占1/4,总的压力为 4 bar a。
决定混合物温度的压力为:3 -x 4 bar a = 3 bar a 4 ,因此,虽然压力表显示的压力为4 bar a而实际蒸汽的有效压力为3 bar a ,混合物的温度只有134℃,而不是所期望的144℃的饱和温度。
这种现象不仅对换热应用(随温差的增大换热率会增大),而且对那些需要保证最低温度以确保物理或化学变化的制程都很重要。