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《飽和蒸汽與熱蒸汽.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、過熱蒸汽與飽和蒸汽當(dāng)液體在有限的密閉空間中蒸發(fā)時(shí),液體分子通過液面進(jìn)入上面空間,成為蒸汽分子。由于蒸汽分子處于紊亂的熱運(yùn)動(dòng)之中,它們相互碰撞,并和容器壁以及液面發(fā)生碰撞,在和液面碰撞時(shí),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(fā)時(shí),進(jìn)入空間的分子數(shù)目多于返回液體中分子的數(shù)目,隨著蒸發(fā)的繼續(xù)進(jìn)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(shù)目也增多。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入空間的分子數(shù)目與返回液體中的分子數(shù)目相等時(shí),則蒸發(fā)與凝結(jié)處于動(dòng)平衡狀態(tài),這時(shí)雖然蒸發(fā)和凝結(jié)仍在進(jìn)行,但空間中蒸汽分子的密度不再增大,此時(shí)的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下的液體稱為
2、飽和液體,其蒸汽稱為干飽和蒸汽(也稱飽和蒸汽)。?如果用戶是為了達(dá)到更精確的計(jì)量監(jiān)控,建議都視為過熱蒸汽,對(duì)溫度和壓力補(bǔ)償,但考慮成本問題,客戶也可以只對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償。理想的飽和蒸汽狀態(tài),指的是溫度、壓力及蒸汽密度三者存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,知道其中一個(gè),其他二個(gè)值就是定數(shù)。存在這種關(guān)系的蒸汽就是飽和蒸汽,否則都可以視為過熱蒸汽進(jìn)行計(jì)量。實(shí)際中過熱蒸汽的溫度可以較高,壓力一般都相對(duì)較低(較飽和蒸汽),0.7MPa,200℃蒸汽就是這樣,屬過熱蒸汽!水在一定的壓力下加熱,水的溫度隨著不斷加熱而上升,當(dāng)水溫升高到某一溫度時(shí),水就開始沸騰,這時(shí)候水的溫度稱為沸騰溫度。如在繼續(xù)加
3、熱,水溫保持不變,水即開始?xì)饣鸩阶優(yōu)檎羝?。水在一定的壓力下的沸騰溫度也稱為飽和溫度。這個(gè)溫度與其所受壓力大小有關(guān),壓力愈大,則沸騰溫度也就越高;反之,壓力小,則沸騰溫度也低。例如壓力為0.10MPa(1atm)時(shí),其飽和溫度為99.09°C;壓力為4.05MPa(40atm)時(shí),其飽和溫度為249.18°C;壓力為10.13MPa(100atm)時(shí),其飽和溫度為309.53°C.以上可知,水在一定壓力下,加熱至沸騰,水就開始?xì)饣簿椭饾u變?yōu)檎羝?,這時(shí)蒸汽的溫度也就等于飽和溫度。這種狀態(tài)的蒸汽就稱為飽和蒸汽。如果把飽和蒸汽繼續(xù)進(jìn)行加熱,其溫度將會(huì)升高,并超過該壓
4、力下的飽和溫度。這種超過飽和溫度的蒸汽就稱為過熱蒸汽。簡(jiǎn)單點(diǎn)說,飽和蒸汽溫度和壓力成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,知道溫度就知道壓力,倆者知道其一就可以了。過熱蒸汽沒這種關(guān)系。飽和蒸汽把溫度升高或降低壓力得到過熱蒸汽,即為不飽和蒸汽;飽和蒸汽把溫度下降或升高壓力得到過冷蒸汽,即為過飽和蒸汽.?一般的鍋爐中產(chǎn)生的蒸汽不是過熱蒸汽,鍋爐中的蒸汽是在有水相存在的情況下蒸發(fā)的,蒸汽的壓力隨著蒸汽溫度的升高而增大.在這個(gè)處于氣液兩相不斷的蒸發(fā)與冷凝的動(dòng)態(tài)平衡中,蒸汽始終是處于飽和狀態(tài)的。過熱蒸汽與飽和蒸汽的主要區(qū)別在于:過熱蒸汽從氣相到液固兩相臨界點(diǎn)的冷凝過程中要釋放兩段顯熱和一段潛熱,而飽和
5、蒸汽只釋放一段顯熱和一段潛熱.在熱電行業(yè)的鍋爐產(chǎn)生的蒸汽就是過熱蒸汽,過熱蒸汽不含有水分,因?yàn)檎羝苿?dòng)汽輪機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生動(dòng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。如果蒸汽中含有水分,就會(huì)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中打壞葉片,造成事故,這是不允許的,所以過熱蒸汽一定不能有水分。有了水分的蒸汽,只能叫做飽和蒸汽。水和水蒸汽存在著一種平衡關(guān)系,一定溫度水得對(duì)應(yīng)一定壓力的水蒸汽,此溫度就是該壓力下水的飽和溫度。一定壓力的蒸汽對(duì)應(yīng)一定溫度的水,此壓力就是該溫度下水的飽和蒸汽壓,飽和蒸汽壓力與溫度總是存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。當(dāng)蒸汽的溫度超過該蒸汽壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí),此蒸汽就是過熱蒸汽。在用途上二者也有很大區(qū)別:除
6、伴熱、加溫用汽外,如汽提、塔注汽,為避免蒸汽帶水一般使用過熱氣。蒸汽的溫度主要與自身壓力有關(guān),壓力越高,溫度越高。蒸汽的溫度與過熱度關(guān)系并不密切,沒有必然關(guān)系。在供熱行業(yè)中,蒸汽流量測(cè)量不準(zhǔn)確是普遍存在的問題,其中主要原因分析如下。1、過熱蒸汽蒸汽是比較特殊的介質(zhì),一般情況下所說的蒸汽是指過熱蒸汽。過熱蒸汽是常見的動(dòng)力能源,常用來帶動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)或離心式壓縮機(jī)工作。過熱蒸汽是由飽和蒸汽加熱升溫獲得。其中絕不含液滴或液霧,屬于實(shí)際氣體。過熱蒸汽的溫度與壓力參數(shù)是兩個(gè)獨(dú)立參數(shù),其密度應(yīng)由這兩個(gè)參數(shù)決定。過熱蒸汽在經(jīng)過長距離輸送后,隨著工況(如溫度、壓力)的變
7、化,特別是在過熱度不高的情況下,會(huì)因?yàn)闊崃繐p失溫度降低而使其從過熱狀態(tài)進(jìn)入飽和或過飽和狀態(tài),轉(zhuǎn)變成為飽和蒸汽或帶有水滴的過飽和蒸汽。飽和蒸汽突然大幅度減壓,液體出現(xiàn)絕熱膨脹時(shí)也會(huì)轉(zhuǎn)變成為過熱蒸汽,這樣就形成汽液兩相流介質(zhì)。2、飽和蒸汽未經(jīng)過熱處理的蒸汽稱為飽和蒸汽。它是無色、無味、不能燃燒又無腐蝕性的氣體。飽和蒸汽具有如下特點(diǎn)。(1)飽和蒸汽的溫度與壓力之間一一對(duì)應(yīng),二者之間只有一個(gè)獨(dú)立變量。(2)飽和蒸汽容易凝結(jié),在傳輸過程中如有熱量損失,蒸汽中便有液滴或液霧形成,并導(dǎo)致溫度與壓力的降低。含有液滴或液霧的蒸汽稱為濕蒸汽。嚴(yán)格來說,飽和蒸汽或多或少都