水在蒸汽鍋爐中加熱成過(guò)熱蒸汽的過(guò)程詳解（特定壓力下）
網(wǎng)址：www.188289.cn 更新時(shí)間：2017-01-16 15:23 瀏覽次數(shù)：：105次
將蒸汽鍋爐內(nèi)的水加熱變成蒸汽的過(guò)程，稱為汽化。汽化通過(guò)蒸發(fā)和沸騰兩種方法進(jìn)行。蒸發(fā)是水在自由表面上緩慢地汽化，在任何溫度下都在持續(xù)進(jìn)行。沸騰是水在表面或內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行劇烈的汽化，只有當(dāng)溫度達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)才會(huì)發(fā)生。水在一定壓力下，沸騰時(shí)的溫度稱為飽和溫度(簡(jiǎn)稱沸點(diǎn))。飽和溫度與壓力有關(guān)，隨著壓力升高，飽和溫度也相應(yīng)升高，也就是一定的壓力對(duì)應(yīng)一定的飽和溫度。例如，在絕對(duì)壓力為0.1MPa時(shí)，水的飽和溫度是99.64℃;絕對(duì)壓力為1.0MPa時(shí)，水的飽和溫度為179.92℃;絕對(duì)壓力為2.5MPa時(shí)，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(guò)熱蒸汽的過(guò)程分為以下三個(gè)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(guān)，壓力越高，顯熱就越大。熱水蒸汽鍋爐的產(chǎn)品——高溫?zé)崴?，取自本階段，并低于相應(yīng)壓力下的飽和溫度。
(2)水的汽化 在一定的壓力下對(duì)飽和水繼續(xù)加熱，飽和水陸續(xù)轉(zhuǎn)化為飽和蒸汽，而且干度越來(lái)越大，最終變?yōu)楦娠柡驼羝?，汽化階段結(jié)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(jìn)行的。汽化熱與壓力有關(guān)，壓力越高，汽化熱則越小。例如絕對(duì)壓力為0.lMPa，汽化熱為2257.6kj/kg;絕對(duì)壓力為1.OMPa和lOMPa，汽化熱為2014.8kj/kg和1327kj/kg;當(dāng)壓力升至臨界壓力22.llMPa時(shí)，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(shí)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(lái)的汽水混合物經(jīng)鍋筒內(nèi)的汽水分離裝置分離后的蒸汽即可認(rèn)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(duì)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(shù)稱為蒸汽品質(zhì)，而濕度是衡量蒸汽品質(zhì)好壞的一個(gè)重要標(biāo)志。濕度過(guò)大不僅會(huì)降低蒸汽品質(zhì)，影響使用效果，而且可能在蒸汽管道內(nèi)發(fā)生水擊現(xiàn)象，使管道劇烈振動(dòng)以至損壞;若流入過(guò)熱器，還會(huì)使過(guò)熱器結(jié)垢燒壞。在工業(yè)蒸汽鍋爐中對(duì)蒸汽濕度的要求，水管蒸汽鍋爐應(yīng)控制在3%以下，鍋殼式蒸汽鍋爐應(yīng)控制在5%以下。
(3)蒸汽的加熱繼續(xù)加熱干飽和蒸汽，可以使其溫度升高而成為過(guò)熱蒸汽。lkg干飽和蒸汽由飽和溫度加熱到過(guò)熱溫度所需吸收的熱量稱為過(guò)熱量。過(guò)熱溫度與干飽和蒸汽溫度之差稱為過(guò)熱度。使用過(guò)熱蒸汽能減少蒸汽輸送中的熱損失，過(guò)熱蒸汽在輸送過(guò)程中不會(huì)有蒸汽凝結(jié)成水。過(guò)熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)做功，經(jīng)濟(jì)性好，效率高。
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