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什么是过热蒸汽、饱合蒸汽

本主题由 study 于 2008-4-19 13:45 移动

什么是过热蒸汽、饱合蒸汽

蒸汽一般分为湿蒸汽、饱和蒸汽和过热蒸汽。

1. 湿蒸汽

湿蒸汽一般指的是混有悬浮水滴的蒸汽。水滴往往来自锅炉(假如未安装有效的蒸汽分离器或没有进一步加热)。

2. 饱和蒸汽

当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面碰撞时,有的分子则被液体分子所吸引,而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时,进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目,随着蒸发的继续进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝聚处于动平衡状态,这时虽然蒸发和凝聚仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体,其蒸汽称为干饱和蒸汽(也称饱和蒸汽)。

3. 过热蒸汽

蒸汽温度高于饱和蒸汽温度时, 这样的蒸汽称作过热蒸汽。将锅炉蒸汽经热交换器加热可以产生过热蒸汽。

过热蒸汽有其非凡的用途。例如用于发电厂的涡轮发电,利用过热蒸汽的动能使涡轮的转子转动发电。在这样的能量转移过程中,过热蒸汽的温度相应下降,但出涡轮时仍高于饱和蒸汽。这种情况下如用的是饱和蒸汽,就会发生凝聚,水的凝聚会产生水锤,水滴会使涡轮内部严重腐蚀;而且能效也远低于过热蒸汽,因为释放的潜热根本不能推动转子,完全是一种浪费。过热蒸汽实际上是不饱和蒸汽,当一种过热蒸汽的温度降到其饱和点或“露点”时,就变成了饱和蒸汽,并可能开始凝聚。这就是为什么发电厂必须用过热蒸汽注进涡轮的入口,出涡轮机时蒸汽温度必须略高于饱和蒸汽的缘故。

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