水是如何在蒸汽發(fā)生器中加熱成過熱蒸汽的？蒸汽專家解答

大家在使用蒸汽發(fā)生器的時候也一定會想過水在蒸汽發(fā)生器內(nèi)部是如何轉(zhuǎn)化成過熱蒸汽的呢？

我們將蒸汽蒸汽發(fā)生器內(nèi)的水加熱變成蒸汽的過程，稱為汽化。汽化通過蒸發(fā)和沸騰兩種方法進行。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)進行。沸騰是水在表面或內(nèi)部同時進行劇烈的汽化，只有當溫度達到沸點時才會發(fā)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(guān)，隨著壓力升高，飽和溫度也相應(yīng)升高，也

就是一定的壓力對應(yīng)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，水在蒸汽發(fā)生器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(guān)，壓力越高，顯熱就越大。熱水蒸汽鍋爐的產(chǎn)品——高溫熱水，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(jīng)鍋筒內(nèi)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(shù)稱為蒸汽品質(zhì)，而濕度是衡量蒸汽品質(zhì)好壞的一個重要標志。濕度過大不僅會降低蒸汽品質(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，使管道劇烈振動以至損壞;若流入過熱器，還會使過熱器結(jié)垢燒壞。在工業(yè)蒸汽鍋爐中對蒸汽濕度的要求，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(jié)成水。過熱蒸汽推動汽輪機做功，經(jīng)濟性好，效率高。