水在蒸汽鍋爐中加熱成過熱蒸汽的過程詳解（特定壓力下）
網址：www.chinazhongchuang.cn 更新時間：2017-01-16 15:23 瀏覽次數：：105次
將蒸汽鍋爐內的水加熱變成蒸汽的過程，稱為汽化。汽化通過蒸發和沸騰兩種方法進行。蒸發是水在自由表面上緩慢地汽化，在任何溫度下都在持續進行。沸騰是水在表面或內部同時進行劇烈的汽化，只有當溫度達到沸點時才會發生。水在一定壓力下，沸騰時的溫度稱為飽和溫度(簡稱沸點)。飽和溫度與壓力有關，隨著壓力升高，飽和溫度也相應升高，也就是一定的壓力對應一定的飽和溫度。例如，在絕對壓力為0.1MPa時，水的飽和溫度是99.64℃;絕對壓力為1.0MPa時，水的飽和溫度為179.92℃;絕對壓力為2.5MPa時，水的飽和溫度為223.99℃。
在一定壓力下，水在蒸汽鍋爐中加熱成過熱蒸汽的過程分為以下三個階段：
(1)水的加熱 將水在一定的壓力下加熱到飽和溫度，成為飽和水。在一定壓力下使1kg的水從0℃加熱到飽和溫度所需要的熱量，稱為水的顯熱或欠熱，單位是kj/kg。水的顯熱與壓力有關，壓力越高，顯熱就越大。熱水蒸汽鍋爐的產品——高溫熱水，取自本階段，并低于相應壓力下的飽和溫度。
(2)水的汽化 在一定的壓力下對飽和水繼續加熱，飽和水陸續轉化為飽和蒸汽，而且干度越來越大，最終變為干飽和蒸汽，汽化階段結束D在一定壓力下，1kg的飽和水完全汽化，變成相同溫度的干飽和蒸汽所需要的熱量，稱為汽化熱，單位是kj/kg。汽化階段是在飽和壓力~飽和溫度下進行的。汽化熱與壓力有關，壓力越高，汽化熱則越小。例如絕對壓力為0.lMPa，汽化熱為2257.6kj/kg;絕對壓力為1.OMPa和lOMPa，汽化熱為2014.8kj/kg和1327kj/kg;當壓力升至臨界壓力22.llMPa時，汽化熱為O。
通常在飽和蒸汽中或多或少帶有一些水分，故飽和蒸汽實際上是蒸汽和水的混合物，稱為濕飽和蒸汽。例如從水冷壁中的汽水混合物即是濕飽和蒸汽d而不含水分的飽和蒸汽，稱為干飽和蒸汽。例如從水冷壁來的汽水混合物經鍋筒內的汽水分離裝置分離后的蒸汽即可認為是干飽和蒸汽。
;濕飽和蒸汽中的含水量與總重量的比值，稱為飽和水蒸氣的濕度。濕飽和蒸汽中蒸汽的重量與總重量的比值，稱為飽和水蒸氣的干度。顯然，對于同一濕飽和蒸汽，其濕度與干度之和等于1。例如：若蒸汽的濕度為5%，則其于度為95%。表明在1kg的飽和蒸汽中含有0.05kg的水和0.95kg的干飽和蒸汽。
表示蒸汽純潔程度的參數稱為蒸汽品質，而濕度是衡量蒸汽品質好壞的一個重要標志。濕度過大不僅會降低蒸汽品質，影響使用效果，而且可能在蒸汽管道內發生水擊現象，使管道劇烈振動以至損壞;若流入過熱器，還會使過熱器結垢燒壞。在工業蒸汽鍋爐中對蒸汽濕度的要求，水管蒸汽鍋爐應控制在3%以下，鍋殼式蒸汽鍋爐應控制在5%以下。
(3)蒸汽的加熱繼續加熱干飽和蒸汽，可以使其溫度升高而成為過熱蒸汽。lkg干飽和蒸汽由飽和溫度加熱到過熱溫度所需吸收的熱量稱為過熱量。過熱溫度與干飽和蒸汽溫度之差稱為過熱度。使用過熱蒸汽能減少蒸汽輸送中的熱損失，過熱蒸汽在輸送過程中不會有蒸汽凝結成水。過熱蒸汽推動汽輪機做功，經濟性好，效率高。
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