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饱和蒸汽与过热蒸汽

                                              饱和蒸汽与过热蒸汽
                                        周晓昱    烟台中隆仪表公司    265500
         了解并掌握蒸汽的物理性质及其变化规律,对于蒸汽的流量计量有着非常重要的指导作用。
       在物理学上,我们知道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,则蒸发与凝结处于动平衡状态。这时虽然蒸发和凝结仍在进行,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)。
        我们日常工作中经常遇到的是水蒸汽的流量计量问题。水在一定的压力下加热,水的温度随着不断加热而上升,当水温升高到某一温度时,水就开始沸腾,这时候水的温度称为沸腾温度。如再继续加热,水温保持不变,水即开始气化,而逐步变为蒸汽。水在一定压力下的沸腾温度也称为饱和温度。这个温度与其所受压力大小有关,压力愈大,则沸腾温度也就越高;反之,压力小,则沸腾温度也低。例如压力为0.10MPa(1atm)时,其饱和温度为99.64°C;压力为0.8MPa(8atm)时,其饱和温度为170.42°C。
综上可知,水在一定压力下,加热至沸腾即开始气化,也就逐渐变为蒸汽,这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。这种状态的蒸汽就称为饱和蒸汽如果把饱和蒸汽继续进行加热,其温度将会升高,并超过该压力下的饱和温度。这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。
        简单点说,饱和蒸汽温度和压力成一一对应关系,知道温度就知道压力,倆者知道其一就可以了。而过热蒸汽则不存在这种对应关系。(见过热蒸汽和饱和蒸汽密度表)

     
       如果用户是为了达到更精确的计量监控,建议都视为过热蒸汽,对温度和压力进行补偿。但考虑成本问题,对于饱和蒸汽客户也可以只对温度或者压力进行单补偿。但是由于温度传感器的滞后性,温度单补偿的精度较低。理想的饱和蒸汽状态,指的是温度、压力及蒸汽密度三者存在一一对应的关系,知道其中一个,其他二个值就是定数。存在这种关系的蒸汽就是饱和蒸汽,否则都可以视为过热蒸汽进行计量。实际使用中过热蒸汽的温度可以较高,压力一般都相对较低(较饱和蒸汽),
0.7MPa200℃的蒸汽就属过热蒸汽!