蒸汽供热系统
第二节蒸汽采暖系统
按照立管的布置特点，蒸汽供暖系统可分为： 单管式 双管式
目前国内绝大多数蒸汽供暖系统采用双管式。
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《建筑装饰设备》
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二、低压蒸汽采暖系统
1.工作原理：蒸汽锅 炉产生的蒸汽通过供汽 干管、立管及散热设备 支管进入散热器，蒸汽 在散热器中放出热量后 变成凝结水，凝结水经 疏水器沿凝结水管流回 凝结水池，由凝结水泵 将凝结水送回锅炉重新 加热。
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（4）单管上供下回式 由于立管中汽水同向流动，运行时不会产
生水击现象，该系统适用于多层建筑，可节 约钢材。
单管上供下回式蒸汽采暖系统
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三、高压蒸汽采暧系统
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高压蒸汽采暖系统的热媒为相对压力大于70kPa。
1-室外蒸汽管； 2-室内高压蒸汽供热管； 3-室内高压蒸汽供暖管； 4-减压装置； 5-补偿器； 6-疏水器； 7-开式凝水箱； 8-空气管； 9-凝水泵； 10-固定支点； 11-安全阀
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四.蒸汽与热水采暖系统的比较
（1）蒸汽采暖系统靠水蒸汽凝结成水放出热量，相态发生变化。 蒸汽凝结放出汽化热比水通过温降放出的热量要大得多，因此，对 同样的热负荷，蒸汽采暖所需的蒸汽量要比热水流量少得多。 （2）蒸汽和凝水在系统管路内流动时，其状态参数变化比较大， 还会伴随相态变化。 （3）蒸汽供暖系统散热器热媒平均温度一般都高于热水供暖系统。 因此，对同样热负荷，蒸汽供热要比热水供热节省散热设备的面积， 初投资低。
特点：当蒸汽沿着立管向上 输送时，沿途产生的凝结水由 于重力作用向下流动，与蒸汽 流动的方向正好相反。由于蒸 汽的运动速度较大，会携带许 多水滴向上运动，并撞击在弯 头、阀门等部件上，产生震动 和噪音，这就是常说的水击现 象。
蒸汽供热系统节能技术
6.凝结水回收过程的节能技术
在传输并释放完热量之后，蒸汽凝结水应当 完全回收。 凝结水回收的作用： • “承上启下”的环节; • 通过不同回收方式加以回收； • 进行取热和精处理，并最终作为锅炉给水送交锅 炉使用。
6.凝结水回收过程的节能技术
• 回收利用凝结水的意义
节约水资源
减少酸、碱耗量 节约能源
利用二次蒸汽预热锅炉给水原理简图
5.蒸汽使用过程的节能技术
七、蒸汽系统的产用平衡 蒸汽的节约必须有全局观念，过分的减少蒸汽 消耗，转而增加燃料油的消耗或者瓦斯气的消耗 就是得不偿失的。 在这种情况下，应当通过蒸汽的产品平衡来， 适当提高锅炉的蒸汽产量，然后再在其他地方消 化过剩的蒸汽，这样才是真正有效的蒸汽节能。
4.如何保障蒸汽的品质
空气可由疏水 阀进入，或者 通过阀门密封 垫进入，可以 通过自动或手 动的放气孔进 入。于是设备 和管道中将充 满空气。
4.如何保障蒸汽的品质
空气（不凝性气 体）能进入系统的 途径另一途径是通 过给水。如果空气 未能及时排出，管 道内或设备内将是 蒸汽与空气的混合 物，空气在热传导 表面上形成一个绝 热层。
美国Spence凝结水自动泵
蒸汽凝结水自动泵实地安装图
6.凝结水回收过程的节能技术
四、分散前沿加压回收技术 借助于这种泵的特点，可以对凝结水管 网进行“分散前沿加压回收技术”设计。 即：用多台小流量的凝结水自动泵，尽量 靠近凝结水的产生区域。
根据“分散前沿加压回收技术”改造的石化企业凝结水系统
4.如何保障蒸汽的品质
事实证明，换热器 中0.5%的空气的存在会 降低50％的换热效率。 排出空气是必需的 可以通过手动或自动排 出孔将空气排出。常年 运行的系统可以采用手 动排气，不过，最好的 办法显然是自动排气阀。
第四章__蒸汽供热系统
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第一节 低压蒸汽供暖系统
一、蒸汽供暖系统的分类 以蒸汽为热媒，只向供暖热用户供热的供热系统， 以蒸汽为热媒，只向供暖热用户供热的供热系统，称 为蒸汽供暖系统。 为蒸汽供暖系统。 1．按供汽压力 ．
高压蒸汽采暖系统 P(表压 ＞0.07MFa 表压)＞ 表压 表压)≤0.07MPa 低压蒸汽采暖系统 P(表压 表压 绝对压力)＜ 真空蒸汽采暖系统 P(绝对压力 ＜0.1MPa 绝对压力 2．按立管的数量 单管（国内绝大多数） 双管（立管中为汽水两相流，易产生水击和汽水冲击声， 很少使用）
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第二节 低压蒸汽供暖系统的水力计算
一、低压蒸汽管道的水力计算 散热器前蒸汽管：水力计算与蒸汽压力有关（ 散热器前蒸汽管：水力计算与蒸汽压力有关（蒸 汽密度是随压力变化）。 汽密度是随压力变化）。 散热器后的凝结水管： 散热器后的凝结水管：水力计算与管内是否充满 水有关。 水有关。 在低压蒸汽供暖系统中， 在低压蒸汽供暖系统中，靠锅炉出口处蒸汽 本身的压力，使蒸汽沿管道流动， 本身的压力，使蒸汽沿管道流动，最后进入散热 器凝结放热。 器凝结放热。
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图4-1 上分式机械回水低压蒸汽供暖系统图 1--室外蒸汽管；2--宅内蒸汽干管；3--蒸汽立管；4--散热器支管； 5--凝结水支管；6--凝结立管；7--凝结水干管；8--凝结水箱； 9--凝结水泵；10--疏水器；11--减压阀；12--止回阀
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图4—2 上分式重力回水低压蒸汽供暖系统图 1--蒸汽总立管；2--室内蒸汽干管；3--蒸汽立管；4—蒸汽支管； 5--凝水支管；6—凝水立管；7--凝水干管
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3．按蒸汽干管的位置 上供式、中供式和下供式。 4．按凝结水回收动力 重力回水和机械回水。 5．按凝结水系统是否与大气相通 开式系统(通大气)和闭式系统(不通大气)。 6．按凝结水充满管道断面的程度 干式回水和湿式回水。
三节蒸汽供暖系统
2.蒸汽供暖系统比热水供暖系统在设计 和运行管理上较为复杂
3.对同样热负荷蒸汽供暖要比热水供暖 节省散热设备的面积。
4.蒸汽供暖系统静压小，升温快，适 用于某些公共场所。
5.蒸汽供暖系统不能调节蒸汽温度,采用 间歇运行时，系统腐蚀较快，使用年限 比热水采暖系统短。
为什么民用建筑不适宜采用蒸汽供暖系 统？
2.机械回水低压蒸汽系统
（1）是一个开式系统** 凝结水返回凝结水箱，再由凝结水泵送 回锅炉加热。
（2）水击 蒸汽管道中沿途凝结水被高速运动的蒸 汽推动产生的浪花或水塞与管件相撞产 生振动和巨响的现象。
（3）减少水击的措施 及时排除凝结水；降低蒸汽流速；设置 合适的坡度使
1 i≥0.005 3
2
4 凝水
机械回水低压蒸汽供暖系统 1—低压恒温式疏水器 2—凝水箱 3—膨胀水箱 4—凝水泵
三、高压蒸汽供暖系统
高压蒸汽－分汽缸 －减压－分汽缸－供暖
|
－供热
回水
锅炉
凝结 水泵
凝结 水箱
四、热水供暖与蒸汽供暖的比较
1.蒸汽供暖系统所需蒸汽质量流量比 热水流量少得多（相同负荷时）
i≥0.003
B
Ⅱ ⅠⅠ
Ⅱ
i≥0.005
上水
排水
≥0.005
i≥0.003 B Ⅱ
ⅠⅠ
重力回水 上水
低压蒸汽
供暖系统
排水
示意图
上供式
i≥0.003
B
Ⅱ
Ⅱ
ⅠⅠ
h 200～250
蒸汽采暖
蒸汽采暖蒸汽采暖也就是蒸汽供热系统，城市集中供热系统中用水为供热介质，以蒸汽的形态，从热源携带热量，经过热网送至用户。
靠蒸汽本身的压力输送，每公里压降约为0.1兆帕，中国热电厂所供蒸汽的参数多为0.8-1.3兆帕，供汽距离一般在3-4公里以内。
蒸汽供热易满足多种工艺生产用热的需要；蒸汽的比重小，在高层建筑中不致产生过大的静压力；在管道中的流速比水大，一般为25-40米/秒；供热系统易于迅速启动；在换热设备中传热效率较高。
但蒸汽在输送和使用过程中热能及热介质损失较多，热源所需补给水不仅量大，而且水质要求也比热网补给水的要求高。
1 蒸汽供热管网的系统节能技术蒸汽供热管网的系统节能技术主要由两个关健产品所组成。
1）凝结水回收器适用于电力、化工、石油、冶金、机械、建材、交通运输、轻工、纺织、橡胶等工业部门及宾馆、医院、商场、写字楼等单位的蒸汽锅炉实现高温凝结水和二次汽回收利用。
也适用于蒸汽采暧和中央空调溴化锂制冷系统。
2）低位热力除氧器适用于蒸汽锅炉和热水锅炉高标准除氧。
2 主要技术内容2.1 基本原理2.1.1 凝结水回收器具有五个创造性：除污装置、自动调压装置、汽蚀消除装置、水泵最佳流态和自控。
在保证正常回水的情况下，适当提高调压装置的特制阀门压力，一是有利于闪蒸在容器内的二次凝结，回收二次汽；二是二次汽向水面施压，保证水泵防汽蚀必需的正压水头；三是形成闭式压力系统，保证设备及管道内无氧腐蚀。
2.1.2 低位热力除氧器第一级，形成数个“圆锥形水膜裙”与上升的蒸汽产生强烈的热交换，氧气基本被除净。
第二级，篦栅和网波填层除氧，当进水条件差（水温低、含氧多、水量波幅大）时，除氧器仍正常工作。
第三级，水箱内再沸腾除氧。
2.2 技术关健2.2.1 凝结水回收器的自动调压装置和汽蚀一消蚀装置配合应用，有效地解决了水泵汽蚀“泵癌”的世界难题。
2.2.2 低位热力除氧器充分利用二次经汽蚀削除装置，有效地解决了水泵汽蚀“泵癌”世界难题。
高温蒸汽供热原理
高温蒸汽供热原理高温蒸汽供热原理高温蒸汽供热是一种常见的供热方式，它利用高温蒸汽作为传热介质，在不同的建筑物中进行热能传输。
本文将介绍高温蒸汽供热原理及其运行机制、优缺点以及应用领域等方面的内容。
一、高温蒸汽供热原理高温蒸汽供热是一种利用蒸汽作为传热介质进行热能传输的方法。
它利用锅炉产生的高温蒸汽通过输送管道输送至不同的建筑物，然后将蒸汽中的热量传递给建筑物中的供热系统，实现供热目的。
在高温蒸汽供热系统中，锅炉是蒸汽的发生器。
通常情况下，锅炉燃烧柴油、煤炭等燃料产生高温烟气，通过热交换器与水进行热交换，从而产生高温蒸汽。
这些高温蒸汽被输送至供热网络中，通过管道输送至建筑物的热交换器，再将蒸汽中的热量传给建筑物中的供热设备，如供热片、辐射器等。
同时，冷却过后的低温蒸汽将返回锅炉进行重新加热，形成循环。
二、高温蒸汽供热的运行机制高温蒸汽供热系统的工作过程可以分为蒸汽发生阶段、传热输送阶段和使用回收阶段。
首先，在蒸汽发生阶段，锅炉内的燃烧器燃烧燃料，产生高温烟气，通过与锅炉内的水进行热交换，从而发生蒸汽。
蒸汽产生后，它被输送至供热网络中。
其次，在传热输送阶段，高温蒸汽通过输送管道输送至建筑物中的热交换器。
在热交换器中，高温蒸汽的热量被传递给建筑物中的供热设备，同时高温蒸汽自身温度降低，形成冷却过的低温蒸汽。
最后，在使用回收阶段，低温蒸汽将返回锅炉进行重新加热。
这种循环的方式使得高温蒸汽供热系统能够持续地为建筑物提供供热服务。
三、高温蒸汽供热的优缺点高温蒸汽供热有着较多的优点和一些缺点。
优点：1. 高效节能：高温蒸汽作为传热介质，其传热效率高，能够实现供热设备与建筑物之间高效的能量传递。
2.热损失少：高温蒸汽输送过程中的热量损失相对较少，热能转化效果好。
3. 供热效果好：高温蒸汽供热能够提供稳定的供热温度，对供热设备的温度控制较为准确。
4. 需求广泛：高温蒸汽供热系统适用于各种不同类型的建筑物，如学校、工厂、医院等。
简述蒸汽供暖系统的特点
简述蒸汽供暖系统的特点
蒸汽供暖系统是一种常见的供暖方式，特点如下：
1. 高效性：蒸汽供暖系统利用水蒸气作为热传输介质，其传热效率相对较高。
蒸汽的高温和高压使得热量能够快速传递到供热区域，提供快速而有效的供热效果。
2. 均匀性：蒸汽在管道中膨胀和流动时，能够均匀地向各个供热设备和供暖区域传递热量。
相比其他供暖方式，蒸汽的传热均匀性较高，可保持整个供暖系统内的温度分布相对一致。
3. 可调性：蒸汽供暖系统具有可调节的特点，能够根据需求调整供暖温度和热量输出。
通过控制阀门和调节器，可以实现对蒸汽供暖系统的温度和热量的调节，以适应不同季节和供暖需求的变化。
4. 适用范围广：蒸汽供暖系统适用于各种建筑类型，包括住宅、商业建筑、工业设施等。
其传热介质是水蒸气，相对于其他介质（如水或空气），更适合长距离输送和供热。
5. 相对稳定：蒸汽供暖系统的运行相对稳定可靠。
由于蒸汽的高温和高压特性，系统在正常运行中变化较小，故其维护和维修工作相对较少，可保持较长时间的稳定工作状态。
需要注意的是，蒸汽供暖系统也有一些特殊的要求和考虑因素，如精确的压力控制、适当的维护和保养，以及安全性问题。
因此，在安装和使用蒸汽供暖系统时，需要遵循正确的操作程序和安全规范，确保系统的正常运行和用户的安全。
暖气供热水蒸气的原理
暖气供热水蒸气的原理
暖气供热是通过热水或蒸汽传递热量来实现的。
下面是热水和蒸汽供热的基本原理：
1. 热水供热原理：
热水供热系统中，热水通过管道输送到暖气设备（如散热器或辐射管）中，然后释放热量，使室内空气得到加热。
这种系统通常由以下组件组成：
- 锅炉：将水加热到一定温度。
- 泵：将热水从锅炉推送到暖气设备。
- 控制系统：用于监测和调节温度。
2. 蒸汽供热原理：
蒸汽供热系统中，水被加热并转化为蒸汽，然后通过管道输送到暖气设备中。
当蒸汽进入暖气设备时，它会冷却并凝结成水，释放出大量热量来加热室内空气。
这种系统通常由以下组件组成：
- 锅炉：将水加热到一定温度并产生蒸汽。
- 蒸汽管道：将蒸汽输送到暖气设备。
- 蒸汽阀门：用于控制蒸汽的流量和压力。
- 控制系统：用于监测和调节温度。
无论是热水供热还是蒸汽供热，它们的基本原理都是通过传递热量来加热室内空气。
这种热量传递可以通过辐射、对流和传导等方式进行。
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夹套换热器
螺旋板式换热器
套管式换热器
板式换热器
蒸汽换热的典型过程
蒸汽换热过程由两部分构成 （一）过热蒸汽---饱和蒸汽的过程,没有相变 ， 放热系数数量级为十。 （二）饱和蒸汽---饱和水的过程。相变过程，膜态换热过程，数量级
为千。
蒸汽供热系统的重要部件--疏水器
阻汽排水---最大的节能元件
热静力疏水器
蒸汽的产生过程 q=q’+q” =（h’-h0）+(h”-h’)+(h-h”) =h-h0
Hale Waihona Puke 一锅炉的应用领域纸品加工 制药 化工生产 皮革加工 木业 轻工 洗浴 水泥制品 医院 其它用途
制衣，洗衣 纺织，印染 酒店 食品饮料 发电厂 饲料加工
二
蒸汽锅炉的分类
（一）按燃料种类分类：
燃煤锅炉(链条、CFB 、煤粉) 燃油锅炉 燃气锅炉 生物质锅炉
XX
X
抽背式汽轮机 (CB)
热力管网的敷设方式
枝状管网
优点：系统简单，造价较低， 运行管理较方便 最常见的 敷设形式 缺点：没有供热的后备性能 优点：具有供热的后备性能
室外热 力管道
环状管网
缺点：投资和金属消耗量都很大 优点：控制方便，并可分区 供热
辐射状管网
缺点：投资和金属消耗量 都很大
占地面积 小劳动密 集型企业
汽轮机的分类（一）
按进口蒸汽额定压力来分类：
低压汽轮机 中压汽轮机 高压汽轮机 超高压汽轮机 亚临界汽轮机 超临界汽轮机
新蒸汽压力为 1.2 MPa～2MPa； 新蒸汽压力为 2.1 MPa～8MPa； 新蒸汽压力为 8.1 MPa～12.5MPa； 新蒸汽压力为 12.6MPa～15.1MPa； 新蒸汽压力为 15.1MPa～22MPa； 新蒸汽压力为 22.12MPa～25MPa；
（三）凝结水管道
（1）自流式凝结水管道。 （2）余压式凝结水管道。
热力管道常用流速
热力管道水力计算
热力管道水力计算
蒸汽输配管网效率
（一）管网输配效率的计算公式：
η =(h0-xΔ h)/h0 Δ h=h0-xh1 η -管网效率 h0 –起始点蒸汽比焓 kj/kg
x —终点蒸汽比例 % h1 –终点蒸汽比焓 kj/kg Δ h –蒸汽输送过程中的损耗（U+PV）kj/kg
倒吊桶疏水器
浮球式疏水器
热动力疏水器
蒸汽供热系统常见的辅助元件
疏水泵 减压阀
过滤器 汽水分离器
法兰
滤网
排水端
排污口
谢 谢 谢！ 谢 ！
热力管道系统
一、热力管道种类及其参数
（—）蒸汽管道 （1）饱和蒸汽管道（压力PN≤1.6MPa）。
（2）过热蒸汽管道（压力PN≤3.82MPa，温度＜450℃）
（二）热水管道 （1）低温水管道，供水温度≤95℃、回水温度≤70℃。 （2）高温水管道，供水温度与回水温度有三种组合：150℃／90℃、 130 ℃ ／70℃、110℃／70℃。
（二）按蒸汽压力分类：
高压锅炉（P≥10MPa） 中压锅炉（3.82MPa ≤P ≤10MPa） 低压锅炉(P ≤3.82MPa)
三
蒸汽锅炉的参数
（一）锅炉容量
最大连续蒸发量(产热量)，符号D(Q)，单位t/h（kJ/h，MW）。
（二）蒸汽(热水)参数
1．蒸汽参数 锅炉出口处蒸汽的额定压力(表压)和温度，符号p(t)；单位MPa,℃ 2．给水温度 进入锅炉省煤器给水的温度值。（常见的：104℃、150℃、250℃
超超临界汽轮机 新蒸汽压力为 25.0MPa以上。
蒸汽的临界点：
临界压力 临界温度
临界比容
pc 22.115MPa 0 tc 374 C m 3 / kg vc 0.003147
汽轮机的分类（二）
按汽轮机排气形式分类
N） •凝汽式汽轮机（ X X
背压式汽轮机 (B) 抽凝式汽轮机(C\CC) • 主要技术规范及热力参数： • 型号CJK350-24.2/0.4/566/566、一次 中间再热、两缸两排汽、单轴、间接 空冷抽汽凝汽式汽轮机 • 额定功率350MW • 主蒸汽额定参数24.2MPa/566℃ • 最大进汽量1150t/h • 额定背压12Kpa • 最大抽气量525t/h • 转速3000r/min
（三）锅炉效率
锅炉产出蒸汽热量与燃煤低位发热量的比值。
四
蒸汽锅炉流程
底渣 煤粉 锅炉 空气 燃烧 1500℃烟气
软水
受热面
过热蒸汽 热网
120℃烟气、飞灰 排向大气 高压加热器
发电机 500kV AC上网 给水泵 除氧器
汽轮机 凝汽器 低压加热器
五
原煤
蒸汽锅炉的三个子系统
制粉系统 煤粉 燃烧
锅炉系统由燃烧系统、
蒸汽供热系统培训资料
主要内容
（一）蒸汽的基本知识点
（二）蒸汽供热系统基本知识 蒸汽的产生 蒸汽的输配
蒸汽的功用
蒸汽的基本认识
●蒸汽是工业领域内应用最为广泛的二次能源 ●蒸汽是热能的载体
与蒸汽相关的基本概念
（一）表征蒸汽性能的几个参数
●蒸汽压力--- P ( Pa ●蒸汽温度---T(℃ K Mpa kgf/cm2) F)
水蒸汽的几个知识点
一点:临界点（22MPa 374℃）; 二线:饱和水线、干饱和蒸汽线; 三区:未饱和水区、湿饱和蒸汽区、过热蒸汽区; 五态:未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽.
蒸汽的产生---锅炉
锅炉是能量转换装置，它是把燃料的化学能
转化为热能，进而将热能传递给水或其他工质， 以产生热水、蒸汽或其他高温工质（如：导热 油）。
CO2 飞灰颗粒 底渣颗粒
风烟系统及汽水系统构成。
空气
助燃
烟气
换热 排放
原水
软化
低压加热器
除氧器
过热器
水冷壁
省煤器
高压加热器
高压缸
再热器 抽汽
中压缸
低压缸
N2
CO2
O2
H2O
抽汽
凝汽器
电站锅炉---煤粉锅炉
常见的工业锅炉---循环硫化床锅炉
汽轮机---热能/机械能
汽轮机是用具有一定温度和压力的蒸汽来做功的回转式原 动机 。按其做功原理的不同，可分为冲动式汽轮机和反动 式汽轮机两种类型。
热力管道的敷设方式
低支架（0.5—1.0m）
架空敷设
中支架（2—2.5m） 高支架（≥4.5m）
用于山区、丘陵及 多雨、湿陷性、酸 碱性地质情况
室外热 力管道
通行地沟
地沟敷设
半通行地沟 不通行地沟
用于平原、地质干 燥，少雨地区，目 前广泛使用的敷设 方式
氰聚塑直埋保温管
直埋敷设
管中管”预制保温管
多用于轻工， 学习等供热水 企业。
（3）热辐射：高温物体以电磁波的形式进行的一种传热现象，热辐
射不需要任何介质做媒介；在高温情况下，辐射传热成为主要传热方 式。
（二）热传递基本方程式
Q=K×A×Δt 式中： Q——传热热量 K——导热系数 A——传热面积 Δt——传热温差
典型的蒸汽供热系统
几种常见的换热器
浮头式换热器
U型管式换热器
（二）蒸汽输配效率的内涵
蒸汽输送过程中的热能损失：蒸汽的冷凝Q +蒸汽温度的降低T
蒸汽过程中的压力损失:P
蒸汽的使用---换热器
（一）热量传递的主要方式
（1）热传导：依靠物体中微观粒子的热运动，如固体中的传热；
（2）热对流：流体质点（微团）发生宏观相对位移而引起的传热现
象，对流传热只能发生在流体中，通常把传热表面与接触流体的传热 也称为对流传热；
●蒸汽比热容---c(J/m3.℃ J/kg.k kj/kg.℃ ) ●蒸汽焓----H(kj/kg kcal/kg) ●蒸汽的干度---x(%)
蒸汽分类与特性
(一)蒸汽的分类 ●饱和蒸汽---适用于加热热源 ●过热蒸汽----适用于动力源 (二)蒸汽的特性 ●热容量大----汽化潜热γ ●传热系数高 4652～17445W/（m2· K） ●便于输送、控制