过热蒸汽与饱和蒸汽的区别
创始人
2025-08-18 18:28:56
0

蒸汽发生器是以生产好的蒸汽为目的的热能设备,因此提供饱和蒸汽和过热蒸汽两种加工产生的蒸汽。过热蒸汽与饱和蒸汽的区别在于它们的热力学状态。

饱和蒸汽是指在一定压力下,液体与气体同时存在于一个平衡状态。在这种状态下,液体会不断蒸发,而气体则会不断凝结,直到两者达到一个动态平衡。此时,蒸汽的温度和压力是固定的,称为饱和温度和饱和压力。平衡初期的蒸汽是湿饱和蒸汽,继续加热至饱和水中的水分完全蒸发后会形成干饱和蒸汽,蒸汽从湿饱和到干饱和的过程中温度是不增加的(即湿饱和到干饱和过程中温度保持不变),干饱和蒸汽在定压条件下继续加热则温度会上升,成为过热蒸气,过热蒸气中绝不含液滴或液雾,属于实际气体。

通俗的讲:

01

水在一定压力下,加热至沸腾,水就开始气化,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。

一定的压力下的水对应一个饱和温度。这个温度与其所受压力大小有关,压力愈大,则饱和温度也就越高;反之,压力小,则饱和温度也低。例如压力为0.10MPa(1atm)时,其饱和温度为99.09°C;压力为4.05MPa(40atm)时,其饱和温度为249.18°C;压力10.13MPa(100atm)时,其饱和温度为309.53°C。

点击输入图片描述(最多30字)

02

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。在这种状态下,蒸汽的温度和压力不再是固定的,而是随着热量的增加而增加。过热蒸汽具有更高的热能和热容量。

03

过热蒸汽与饱和蒸汽的热量对比

表1.6.1 过热蒸汽表举例

点击输入图片描述(最多30字)

表1.6.2 饱和蒸汽表举例

点击输入图片描述(最多30字)

从上表1可以看出,在大气压下,即压力1.013 bar a(0 bar g) 、温度300℃的过热蒸汽,其蒸汽焓hg = 3278 kJ /kg (过热蒸汽表)。

从上表2可以看出,在大气压下,即压力1.013 bar a(0 bar g) 、温度100℃的饱和蒸汽,其蒸汽焓hg = 2676 kJ /kg (饱和蒸汽表)。

两者过热部分的焓 = 3278 – 2676=602kJ /kg这样看起来好像过热蒸汽比饱和蒸汽可利用的能量多了,但是实际上,利用过热蒸汽来加热,效率非常低。这是因为过热蒸汽必须先冷却到饱和温度才能释放出蒸发焓,从过热蒸汽冷却到饱和温度所放出的热量与蒸发焓相比来说很小。如果蒸汽过热度很小,这很小的一部分热量比较容易释放出来,但是过热度很大的时候,冷却的时间相对要长很多,而且,在这段时间内仅能放出很少一部分热量。在实际的换热设备中,使用过热蒸汽会在换热设备内形成干墙,干墙区会很快结垢,造成管壁超温导致管子失效。因此,尽管相同压力下的过热蒸汽的温度是高于饱和蒸汽的,但它的加热能力要远低于饱和蒸汽。

所以在实际生产中,电厂生产出来的高温高压的过热蒸汽,都需要先通过减温减压站系统,把过热蒸汽变成饱和蒸汽以后,再输送给各用户使用,过热蒸汽只有在冷却到饱和状态时,才能释放出最有用的潜热。

使用过热蒸汽对材质的要求更高;使用过热蒸汽时需要的换热面积大,因为加热主要用的是蒸汽的冷凝潜热,需要很大的换热面积来将过热蒸汽冷却为饱和蒸汽,这部分面积就浪费了。根据实际经验,如果过热度每增加2℃,则换热器需要增加1%的换热面积。一般不推荐使用过热度超过10℃的过热蒸汽,主要是因为换热面积不成比例以及经济性差,而且易造成设备结垢损坏设备。

综上所述

过热蒸汽与饱和蒸汽的区别在于温度、热量、压强、能量传递方式和应用场景等方面。

1温度不同

过热蒸汽的温度高于饱和蒸汽的温度,即过热蒸汽的温度高于其饱和温度。例如,水在100℃时达到饱和蒸汽,而在100℃以上,水变为过热蒸汽。

2热量不同

过热蒸汽比饱和蒸汽具有更多的热量,即过热蒸汽的比焓值高于饱和蒸汽的比焓值。例如,1kg的饱和蒸汽和1kg的过热蒸汽,尽管它们的温度相同,但过热蒸汽具有更多的热量。

3压强不同

在相同温度下,过热蒸汽的压强高于饱和蒸汽的压强。例如,水在100℃时的饱和蒸汽压强为1个大气压,而水的过热蒸汽压强则高于1个大气压。

4能量传递方式不同

过热蒸汽传递热量的方式是通过对物体的直接加热,而饱和蒸汽传递热量的方式是通过热量的相变,即水蒸气的液化过程来完成。例如,在汽轮机中,过热蒸汽直接加热涡轮发电机,而饱和蒸汽相变热传递热量。

5应用场景不同

由于过热蒸汽具有更高的温度和压力,适用于一些需要高温高压的应用场景,如汽轮机、高压锅炉等;而饱和蒸汽适用于一些相对较低温度、较低压力的应用场景,如加热、干燥、蒸煮等。

相关内容

最新资讯

广汽巨亏后联手华为,高端智能车... 在中国汽车工业正经历深刻变革的当下,广汽集团成为了转型压力下的一个缩影。曾经作为新能源汽车领域风向标...
安卓13系统隐私保护,守护您的... 你知道吗?最近安卓系统又升级啦!这次可是直接跳到了安卓13,听说隐私保护方面有了大动作呢。你是不是也...
2025软科世界大学学术排名正... (图源:软科官方) (图源:软科官方)软科世界大学学术排名是世界范围内首个综合性的全球大学排名,20...
你知道吗?87年大学毕业是哪一... 你知道吗?87年大学毕业是哪一年,看完你就明白了! 1987年大学毕业的学生,其入学年份和毕业年份与...
上半年泰国电动汽车销量榜:比亚... 2025 年上半年,泰国电动汽车市场迎来了颠覆性的格局重塑。 根据泰国工业联合会(FTI)公布的数据...
日系车三强财报透视:关税冲击下... 来源:21世纪经济报道 21世纪经济报道记者 焦文娟 日前,丰田、本田、日产三大日系车企陆续披露了本...
捷途山海L7 PLUS预售开启... 在最新的汽车销量榜单上,比亚迪再次稳坐冠军宝座,大众与丰田紧随其后。随着金秋九月的临近,各大车企纷纷...
车市大变,零跑小胜 | 一分钟... 零跑首次半年度盈利,再度上修全年销量预期上限至 65 万辆。 文丨司雯雯 编辑丨龚方毅 在中国汽车市...
上海、华润,签约! 重点推进集成电路等合作 上海市人民政府与华润(集团)有限公司今天(8月18日)在沪签署战略合作协议。...
爱国艺人被揶揄冇钱买车,霸气落... 李国麟的购车事件远不只是一次普通的消费行为,它深刻反映了当下社会的多重价值冲突,成为了人们热议的焦点...