水在蒸汽锅炉中加热成过热蒸汽的过程详解（特定压力下）

网址：www.adore-japan.com      更新时间：2017-01-16 15:23    浏览次数：：105次

　　将蒸汽锅炉内的水加热变成蒸汽的过程，称为汽化。汽化通过蒸发和沸腾两种方法进行。蒸发是水在自由表面上缓慢地汽化，在任何温度下都在持续进行。沸腾是水在表面或内部同时进行剧烈的汽化，只有当温度达到沸点时才会发生。水在一定压力下，沸腾时的温度称为饱和温度(简称沸点)。饱和温度与压力有关，随着压力升高，饱和温度也相应升高，也就是一定的压力对应一定的饱和温度。例如，在绝对压力为0.1MPa时，水的饱和温度是99.64℃;绝对压力为1.0MPa时，水的饱和温度为179.92℃;绝对压力为2.5MPa时，水的饱和温度为223.99℃。

　　在一定压力下，水在蒸汽锅炉中加热成过热蒸汽的过程分为以下三个阶段：

　　(1)水的加热 将水在一定的压力下加热到饱和温度，成为饱和水。在一定压力下使1kg的水从0℃加热到饱和温度所需要的热量，称为水的显热或欠热，单位是kj/kg。水的显热与压力有关，压力越高，显热就越大。热水蒸汽锅炉的产品——高温热水，取自本阶段，并低于相应压力下的饱和温度。

　　(2)水的汽化 在一定的压力下对饱和水继续加热，饱和水陆续转化为饱和蒸汽，而且干度越来越大，最终变为干饱和蒸汽，汽化阶段结束D在一定压力下，1kg的饱和水完全汽化，变成相同温度的干饱和蒸汽所需要的热量，称为汽化热，单位是kj/kg。汽化阶段是在饱和压力~饱和温度下进行的。汽化热与压力有关，压力越高，汽化热则越小。例如绝对压力为0.lMPa，汽化热为2257.6kj/kg;绝对压力为1.OMPa和lOMPa，汽化热为2014.8kj/kg和1327kj/kg;当压力升至临界压力22.llMPa时，汽化热为O。

　　通常在饱和蒸汽中或多或少带有一些水分，故饱和蒸汽实际上是蒸汽和水的混合物，称为湿饱和蒸汽。例如从水冷壁中的汽水混合物即是湿饱和蒸汽d而不含水分的饱和蒸汽，称为干饱和蒸汽。例如从水冷壁来的汽水混合物经锅筒内的汽水分离装置分离后的蒸汽即可认为是干饱和蒸汽。

　　;湿饱和蒸汽中的含水量与总重量的比值，称为饱和水蒸气的湿度。湿饱和蒸汽中蒸汽的重量与总重量的比值，称为饱和水蒸气的干度。显然，对于同一湿饱和蒸汽，其湿度与干度之和等于1。例如：若蒸汽的湿度为5%，则其于度为95%。表明在1kg的饱和蒸汽中含有0.05kg的水和0.95kg的干饱和蒸汽。

　　表示蒸汽纯洁程度的参数称为蒸汽品质，而湿度是衡量蒸汽品质好坏的一个重要标志。湿度过大不仅会降低蒸汽品质，影响使用效果，而且可能在蒸汽管道内发生水击现象，使管道剧烈振动以至损坏;若流入过热器，还会使过热器结垢烧坏。在工业蒸汽锅炉中对蒸汽湿度的要求，水管蒸汽锅炉应控制在3%以下，锅壳式蒸汽锅炉应控制在5%以下。

　　(3)蒸汽的加热继续加热干饱和蒸汽，可以使其温度升高而成为过热蒸汽。lkg干饱和蒸汽由饱和温度加热到过热温度所需吸收的热量称为过热量。过热温度与干饱和蒸汽温度之差称为过热度。使用过热蒸汽能减少蒸汽输送中的热损失，过热蒸汽在输送过程中不会有蒸汽凝结成水。过热蒸汽推动汽轮机做功，经济性好，效率高。

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