蒸汽的基本性质
蒸汽已经伴随着机车和工业革命走过几个世纪，迄今为止，蒸汽已成为现代技术不可或缺的一部分。如果没有蒸汽，我们现在的食品、纺织、化工、医药、电力、供热等工业就不可能存在，或者说不会像现在这样发展的这么好。
蒸汽的使用为能量的输送提供了一种可控制的方法，将能量从集中的、自动化的、高效的锅炉房输送到使用现场。蒸汽是应用最广泛的热量载体之一，它广泛应用于工业系统，例如，发电、空间加热和制程应用中。
蒸汽的产生高效而经济
地球上水资源相对丰富、价格便宜，并且对健康无害，对环境没有污染。当水汽化变成蒸汽后，它又成为安全、高效的能量载体，蒸汽携带的热量相当于同等质量水所能携带热量的5-6倍。当水在锅炉中被加热，它开始吸收热量，根据锅炉内压力的不同，水会在特定的温度下汽化成蒸汽。这时蒸汽内储存着大量能量，这些能量可以在制程中或空间加热时再释放出来。可以在高压下产生高温的蒸汽，压力越高，蒸汽温度也越高。高温蒸汽内储存的能量更多，它们做功的潜力也更大。现代的锅壳式锅炉设计紧凑，效率高，使用多回程和高效的燃烧技术，可以将燃料中蕴藏的大部分能量传递到水中，只有很少部分排放掉。
蒸汽可以方便地、高效地输送到用汽点
蒸汽是应用最广泛的可长距离传递的热量载体之一。由于蒸汽的流动是依靠管道内的压力降，因此省去了昂贵的循环泵系统。由于蒸汽的热容量很高，所以在高压下仅需要很小口径的管道就可以输送大量的热量。与
其它传热介质相比，蒸汽管道安装简单、价格更便宜。
能量传递方便
蒸汽提供了优良的热传递性能。当蒸汽到达设备后通过冷凝过程将热量传递给被加热产品，热传递过程效率非常高。图中显示的是一个典型的蒸汽--热水机组，它最大换热功率可以达到3000kW，采用了蒸汽板式换热器和各种控制，占地面积仅有0.7m2，与之相比，管壳式热交换器占地面积是它的2-3倍。
现代蒸汽设备管理容易
通过适当的维护，蒸汽系统可以使用很多年，系统的各环节可以实现自动监测。与其它的系统相比，可以通过疏水阀监测系统来对蒸汽疏水阀进行有计划的管理，如果某个地方有泄漏或者积水，系统会立刻报警引起工程师的注意。与此相比，水系统和油系统的监测需要耗费大量时间和人工。而且，当蒸汽系统需要维护的时候，相关系统可以很方便地进行隔离并很快排除冷凝水，这就意味着蒸汽系统可以快速进行维护。
蒸汽应用灵活
蒸汽不仅是优良的热量载体，还可以用来杀菌，所以广泛应用在食品、医药、人体健康等工业以及医院的消毒装置上。蒸汽可以应用在大到石化，小到洗衣店。更多的应用包括：造纸、纺织、酿造、食品、橡胶和建筑中的加热和加湿等等。在很多用户那里，可以同时在空间加热和生产制程中使用蒸汽。例如在酿造行业中，不同的生产工艺中都需要用到蒸汽，有直接喷射和盘管加热等不同的应用方式。蒸汽同时是一种非常安全的流体，它不会产生火花，也就不会导致火灾。很多石化工厂采用蒸汽灭火系统，它可以应用在危险区域和爆炸环境中。
其它能量分配系统
与蒸汽类似的其它热载体包括水和高温热油之类的工业流体，每种介质都有其优点和缺点，都有其最佳的应用场合和温度范围。
与蒸汽相比较，水的热容量少，常常需要用泵来使大量水在系统中循环以满足制程或空间加热需求。然而，水在空间加热和低温加工制程（120℃以下）中应用广泛。
热媒，例如矿物油，可以应用在那些高温（400℃以下）的情况下，而蒸汽在此时却无法使用。比如有些化学品需要在高温下成批处理。但是热媒很昂贵，而且需要几年就更换，这就决定了它们不适合用于大的系统。同时，它们的管道连接需要使用高质量的接头并小心防范，以防止泄漏。
最终选择何种流体取决于技术、可行性和经济因素等。一般来说，用于商业加热和通风以及工业系统中，蒸汽是最可行和最经济的选择。
蒸汽的好处-总结
固有的好处系统的好处
水资源丰富水便宜蒸汽是清洁和纯净的蒸汽本质是安全的蒸汽热容量高由于蒸汽压力和温度之间相互关联,蒸汽容易控制蒸汽在特定的温度下放热管道口径小、结构紧凑、质量轻无需泵、无需平衡阀、维护费用少、投资少、噪声低占地少设备寿命长锅炉燃煤种类灵活、便宜系统灵活，容易扩充
环境因素应用
锅炉的燃料燃烧充分冷凝水管理和热回收蒸汽可以计量和管理与CHP相连/废热利用蒸汽具有环境和经济性意义蒸汽应用广泛：冷却器、泵、通风、加湿消毒空间加热工业领域
不同热媒与蒸汽的比较
蒸汽热水高温热油
热容量高热容量中等热容量低
2100 kJ/kg 4.19 kJ/(kg·℃) 1.69-2.93 kJ/(kg·℃) 介质便宜介质便宜介质贵
传热系数高传热系数中等传热系数相对较低
高温需要高压高温需要高压高温低压
不需要循环泵需要循环泵需要循环泵
管道小管道大管道更大
控制方便控制复杂控制复杂
温度降低容易温度降低困难温度降低困难
需水处理以防腐蚀腐蚀少腐蚀忽略
管道布置要求合理高流动性流体通常
焊接或法兰连接
很高流动性流体通常
焊接或法兰连接
无火灾风险无火灾风险有火灾风险
系统非常灵活系统不够灵活系统不灵活
工程单位
在工程应用中，用来表征机械和热力学上的特性。就需要选定大家公认的国际单位制（简称SI）。
国际单位制以七个基本单位为基础，它们是长度（米）、质量（千克）、时间（秒）、和温度（K），前3个不需要过多的解释，第4个单位温度（K）。其它是电流（安培）、物质的量（摩尔）和发光强度（坎德拉）。
表中列出了相关的单位，相信已被具有一般工程背景的人所熟知，这些单位都是用那些在科学和工程发展中著名的先驱者的名字来命名的。
国际单位导出量
量的名称名称符号国际单位引申单位
面积平方米 A m2 -
体积立方米V m3 -
速度米/秒νm/s -
加速度米/秒2 a m /s2 -
力牛顿N kg m / s2 J/m
能量焦耳J kg m2/s2 N m
压强帕斯卡Pa kg m/s2 N/m2
功率瓦特W kg m2/s3 J/s
温度
摄氏温标（℃）这是为大多数工程师使用的温标，它的零度为水结冰的温度。绝对或开氏温标（K）此温标与摄氏温标每度之间有着相同的间隔，但是它的零点是绝对零度，在此温度下，所有分子和原子运动都已停止，定义为绝对零度(0K)，它等于-273.15℃，两个温度之间可以互相转化。
国际单位中温度单位是开尔文，大多数热力学计算中都使用开尔文温度，然而，在很多传热计算中用到的温差，可以用℃或K来表示。既然这两个温标具有相同的间隔，那么1℃温差就等于1K温差。
压力
国际单位中压力单位为帕斯卡（Pa），定义为1牛顿/平方米（1N/m2），但是由于帕斯卡单位太小，在蒸汽工程中通常使用的是kPa 或 MPa。
然而，在蒸汽工程中最常用的公制压力单位为bar，1bar等于105N/m2，近似等于1大气压。另外还有一些单位如kg/cm2。
热量、功和能量
能量就是做功的能力。能量转换为机械运动被称为做功，国际单位制中的功和能量单位是焦耳，定义为1Nm。机械功的多少可以由牛顿力学计算出来：功 = 力 x 位移。
根据焦耳的实验观察得到的结论是机械能（或功）和热能是相当的，他发现使一定质量的水上升同样的温度时需要的能量是一定的，无论这个能量是以热能还是以功的形式。系统的总能量包含内能、势能和动能。瓦特是国际单位制中功率的单位，其定义为热量传递的速率1焦耳/秒。其它的用来量化热能的单位有千卡（把1千克水加热1摄氏度所需要的热量）。
比焓这个术语表示的是流体（如水或蒸汽）在给定时间和条件下的总能量，它与压力和温度都有关系。需要指明的是，它指的是内能和外界压力所做的功的总和。基本计量单位是焦耳（J）。由于1焦耳代表的能量非常小，通常使用千焦（kJ）（1000焦耳）作为单位。比焓是指单位质量物体的总能量，它的单位通常是kJ/kg。
比热容指的是把1千克物质升高1摄氏度需要的能量，可以理解为物质的吸热能力。因此，国际单位制中比热容的单位是kJ/(kg·K)（kJ/(kg·℃)）。相比其它流体而言，水的比热非常大（4.19kJ/(kg·℃)），这也就是为什么水和蒸汽被认为是热的良好载体的原因。
其中：Q = 能量 (kJ)； m = 物质的质量 (kg)； cp = 该物质的比热容(kJ/(kg·℃))；?T = 该物质的温度升高(℃)。
例：考虑2L水温度从20℃升高到70℃所需要的热量。在大气压下，水的密度近似为1000 kg/m3。由于1m3=1000升，因此，水的密度也就是1 kg/l。2L水的质量是2kg。温度较低时水的比热容可以取4.19 kJ/(kg·℃)。因此：Q = 2 kg x 4.19 kJ/(kg·℃) x (70 - 20)℃ = 419 kJ如果水再被冷却到原来的温度20℃，它会放出同样的热量。
什么是蒸汽?
为了更好的理解蒸汽的特性,需要先了解物质的分子和原子结构形式，并以此了解冰、水和蒸汽的不同。大多数矿物质以三种状态存在（固态、液态和气态），这被称为相。例如H2O的三相分别为冰、水和蒸汽。分子结构的相同仍不足以理解冰、水和蒸汽之间的区别，但如果了解这些分子是靠电荷力（氢键）紧密的结合在一起的，分子运动的活跃程度决定了物质的相，这样理解起来就容易的多。
三相点
某种物质的三相只能在某个特定温度和压力下达到平衡状态而共存，这就是三相点。H2O的三相点，也就是冰、水和蒸汽三相共存的点是273.16 K和绝对压力0.006112 bar。此压力非常接近绝对真空，如果在此温度下压力进一步下降，冰就会直接升华为蒸汽（无论何种压力下冰总是在0℃时开始融化）。对大多数物质来说，当由固态变为液态的时候，其密度将会下降。然而，H2O是一个例外，当冰融化成水的时候，它的密度会增加，这就是为什么冰会浮于水上的原因。
在大气压下(0 bar g)，水在100℃时沸腾，把1kg水从0℃加热到100℃需要吸收419 kJ热量。由此可以推导出水的比热容Cp是4.19 kJ/(kg·℃)。
在大气压力下饱和温度是100℃，但是，如果压力上升，将会吸收更多的热量，饱和温度也将上升，但是并不发生相变。
因此，增加压力有效增加了水的焓值和饱和温度，饱和温度和压力之间的关系见饱和蒸汽曲线表，在该曲线上，水和蒸汽可以在任何压力下共存，饱和曲线以上的是过热蒸汽。
饱和温度以上的温度称为蒸汽的过热度。
根据以前的实验结果，将蒸汽的参数列成表格称为蒸汽表，饱和蒸汽的焓值（或其它性质）可以很方便地通过查取蒸汽表来获得。
焓 kJ /kg
压力温度
水蒸发蒸汽饱和干蒸汽
比容
bar ℃(hf) (hfg) (hg) (m3/kg)
0 100 419 2 257 2 676 1.673
1 120 506
2 201 2 707 0.881
2 134 562 2 16
3 2 725 0.603
5 159 671 2 08
6 2 75
7 0.315
7 170 721 2 048 2 769 0.24
10 184 782 2 000 2 782 0.177
14 198 845 1 947 2 792 0.132
在大气压下（0barg)，水在100℃时沸腾，把1kg水从0℃加热到100℃需要吸收419kJ的热量，因此，水从0℃到100℃的比焓是419 kJ/kg，正如上表中所示。如果把1kg水从100℃全部加热变为100℃的蒸汽，需要再吸收2257kJ的热量，如蒸汽表中所示。因此：蒸汽的比焓hg = 419 + 2257 0bar g时的焓值hg = 2676 kJ/kg 然而，大气压力下的蒸汽在实际应用中受到很大限制，这是因为此压力下的蒸汽无法在管道中输送到用汽点。通常锅炉中产生的蒸汽最少要7 bar g。
在7 bar g时，水的饱和温度是170℃，此时把水加热到饱和温度需要的热量比大气压下要多，表中给出了把1kg水从0℃加热到饱和温度170℃需要的热量为721 kJ。在7 bar g时把水变为蒸汽需要的热量比大气压力下的需要的热量少，这是因为蒸汽压力上升导致蒸发焓下降。
过热蒸汽
如果锅炉中产生的饱和蒸汽通过更高温度的换热面，它的温度会上升并超过蒸发温度。这时，蒸汽就会被描述为超过饱和温度一定温度或具有一定过热度的过热蒸汽。
过热蒸汽有其应用，例如，在汽轮机中，蒸汽通过汽轮机叶轮喷嘴直接喷射在转子上，从而推动转子转动。转子转动的能量来自于蒸汽，所以，蒸汽通过汽轮机后能量会减少。推力如果采用饱和蒸汽，那么饱和蒸汽失去能量后会使部分蒸汽冷凝。汽轮机通常有很多级，从同一个轴的第一级转子出来的蒸汽需要进入第二级转子继续做功，这就是说通过连续作用于汽轮机叶片上的蒸汽推力不断的过程，蒸汽会变的越来越湿，这样不仅会导致水锤现象，而且这些水滴微粒还会冲蚀汽轮机。所以，最终解决方法是在进口处供应过热蒸汽，利用过热蒸汽做功，直到温度和压力比较接近饱和时再将蒸汽排出。在汽轮机上使用过热蒸汽的另一个原因是为了提高热效率。汽轮机进口蒸汽为过热蒸汽，压力为90 bar a，温度为450℃。排气压力为0.06 bar a (部分真空)，饱和温度=36.2℃。
但是，在传热应用中，过热蒸汽没有饱和蒸汽效率高。这看起来很奇怪，一般传热率与换热面上的温度差别成正比，如果在相同压力下，过热蒸汽比饱和蒸汽温度更高，那么当然应该过热蒸汽能释放更多的热量？这个答案是否定的，现在我们更详细地讨论这个问题。
温度的差别对换热的效果有影响，这是正确的。
热量传递公式 Q= U*A*?T
Q = 单位时间传递的热量 (W)；
U = 总的传热系数 (W/(m2·℃))；
A = 传热面积 (m2)；
?T = 两种流体之间的温度差(℃)。
传热也同样取决于总的传热系数“U”和换热面积“A”。
对任何单一的应用中，传热面积可以固定，但是，对“U”值则不能固定；饱和蒸汽和过热蒸汽的传热系数是它们的主要区别。过热蒸汽的“U”随制程不同而不同，但远小于饱和蒸汽。对过热蒸汽来说，很难预知“U”值，但是总的来说，过热度越高，“U”值越小。
大部分情况下，对水平蒸汽盘管换热器来说，过热蒸汽的“U”一般为
50到100 W/(m2·℃)，而饱和蒸汽则为1200 W/(m2·℃)，如图所示。
对蒸汽加热油的应用来说，“U”值更小，过热蒸汽一般低于20 W/(m2·℃)，而饱和蒸汽则为150 W/(m2·℃)。
第三章水蒸汽的基本性质 一、选择题 1．物质由液态变为气态的过程称为（） A 汽化； B 沸腾； C 液化；D凝结 2．物质由气态变为液态过程的称为（） A 蒸发； B 凝结； C 汽化； D 沸腾； 3．水沸腾时汽体和液体同时存在，汽体和液体的温度（） A 不相等； B 液体温度低； C 汽体温度低；D相等； 4．液体蒸发时的温度（）、 A 必须是沸点； B 必须是饱和温度； C 可以是任意温度；D是 饱和温度； 5．定压下，湿蒸汽变为干蒸汽的过程中，其温度（） A 降低；B不变； C 升高；D可能升高也可能降低； 6．水沸点随压力的升高而（） A 升高；B不变；C 降低；D可能升高也可能降低； 7．在湿蒸汽中，干饱和蒸汽的质量百分数称为（） A 湿度； B 干度；C过热度；D密度； 8．在定压下对饱和水继续加热，直至变成干饱和蒸汽，该过程的温度（） A 升高；B下降；C 不变；D不变或升高； 9．干饱和蒸汽的比体积随着压力的升高而（） A 增大；B减小；C不变化；D变化很小；
10．已知工质的压力p和温度t，当p低于已知温度下的饱和压力时，工质所处的状态为（） A 未饱和水；B饱和水；C 干饱和蒸汽；D过热蒸汽； 11．已知蒸汽的压力p和温度t，当t低于已知压力下的饱和温度时，工质所处的状态是（） A 未饱和水；B饱和水；C 湿饱和蒸汽；D过热蒸汽； 12．水蒸气焓熵图上的湿蒸汽区，定压线与定温线的关系为（） A 平行； B 重合； C 垂直；D相交； 13．随着锅炉压力的提高，锅炉内吸热是（） A 预热热比例增大，汽化热的比例减小； B 预热热比例减小，汽化热的比例增大； C 预热热、汽化热的比例保持不变； D 预热热、汽化热的比例不确定 14．水蒸汽的临界参数为（） A P cr=22.129MPa，T cr=274.15℃ B P cr=22.115MPa，T cr=374.12℃ C P cr=224MPa，T cr=274.15℃ D P cr=224MPa，T cr=374.15℃15．水的汽化热随着压力的升高( ) A 与压力变化无关； B 不变；C增大；D减小 16．过热蒸汽的形成经过（）五种状态。 A 饱和水、未饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽； B 未饱和水、饱和水、、干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽、过热蒸汽； C 未饱和水、湿饱和蒸汽、饱和水、干饱和蒸汽、过热蒸汽；
未饱和水与过热水蒸气热力性质表 红字以上的为未饱和水，红字一下的为过热蒸汽 / ℃ 0 0.001002 -0.05 -0.0002 0.0010002 -0.05 -0.0002 10 130.598 2519.0 8.9938 0.0010003 42.01 0.1510 20 135.226 2537.7 9.0588 0.0010018 83.87 0.2963 40 144.475 2575.2 9.1823 28.854 2574.0 8.43466 60 153.717 2612.7 9.2984 30.712 2611.8 8.5537 80 162.956 2650.3 9.4080 32.566 2649.7 8.6639 100 172.192 2688.0 9.5120 34.418 2687.5 8.7682 120 181.426 2725.9 9.6109 36.269 2725.5 8.8674 140 190.660 2764.0 9.7054 38.118 2763.7 8.9620 160 199.893 2802.3 9.7959 39.967 2802.0 9.0526 180 209.126 2840.7 9.8827 41.815 2840.5 9.1396
200 218.358 2879.4 9.9662 43.662 2879.2 9.2232 220 227.590 2918.3 10.0468 .45.510 2918.2 9.3038 240 236.821 2957.5 10.1246 47.357 2957.3 9.3816 260 246.053 2996.8 10.1998 49.204 2996.7 9.4569 280 255.284 3036.4 10.2727 51.051 3036.3 9.5298 300 264.515 3076.2 10.3434 52.898 3076.1 9.6005 350 287.592 3176.8 10.5117 57.514 3176.7 9.7688 400 310.669 3278.9 10.6692 62.131 3278.8 9.9264 450 333.746 3382.4 10.8176 66.747 3382.4 10.0747 500 356.823 3487.5 10.9581 71.362 3487.5 10.2153 550 379.900 3594.4 11.0921 75.978 3594.4 10.3493 600 402.976 3703.4 11.2206 80.594 3703.4 10.4778 / ℃ 0 0.0010002 -0.04 -0.0002 0.0010002 0.05 -0.0002
饱和水和饱和水蒸气热力性质表(按压力排列) 压力温度比体积比焓汽化潜热比熵 p t γ Mpa ℃m3/kg m3/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/(kg·K）kJ/（kg·K）0.001 6.9491 0.0010001 129.185 29.21 2513.29 2484.1 0.1056 8.9735 0.002 17.5403 0.0010014 67.008 73.58 2532.71 2459.1 0.2611 8.722 0.003 24.1142 0.0010028 45.666 101.07 2544.68 2443.6 0.3546 8.5758 0.004 28.9533 0.0010041 34.796 121.3 2553.45 2432.2 0.4221 8.4725 0.005 32.8793 0.0010053 28.101 137.72 2560.55 2422.8 0.4761 8.393 0.006 36.1663 0.0010065 23.738 151.47 2566.48 2415 0.5208 8.3283 0.007 38.9967 0.0010075 20.528 163.31 2571.56 2408.3 0.5589 8.2737 0.008 41.5075 0,0010085 18.102 173.81 2576.06 2402.3 0.5924 8.2266 0.009 43.7901 0.0010094 16.204 183.36 2580.15 2396.8 0.6226 8.1854 0.01 45.7988 0.0010103 14.673 191.76 2583.72 2392 0.649 8.1481 0.015 53.9705 0.001014 10.022 225.93 2598.21 2372.3 0.7548 8.0065 0.02 60.065 0.0010172 7.6497 251.43 2608.9 2357.5 0.832 7.9068 0.025 64.9726 0.0010198 6.2047 271.96 2617.43 2345.5 0.8932 7.8298 0.03 69.1041 0.0010222 5.2296 289.26 2624.56 2335.3 0.944 7.7671 0.04 75.872 0.0010264 3.9939 317.61 2636.1 2318.5 1.026 7.6688 0.05 81.3388 0.0010299 3.2409 340.55 2645.31 2304.8 1.0912 7.5928 0.06 85.9496 0.0010331 2.7324 359.91 2652.97 2293.1 1.1454 7.531 0.07 89.9556 0.0010359 2.3654 376.75 2659.55 2282.8 1.1921 7.4789
蒸汽的基本性质 蒸汽已经伴随着机车和工业革命走过几个世纪，迄今为止，蒸汽已成为现代技术不可或缺的一部分。如果没有蒸汽，我们现在的食品、纺织、化工、医药、电力、供热等工业就不可能存在，或者说不会像现在这样发展的这么好。 蒸汽的使用为能量的输送提供了一种可控制的方法，将能量从集中的、自动化的、高效的锅炉房输送到使用现场。蒸汽是应用最广泛的热量载体之一，它广泛应用于工业系统，例如，发电、空间加热和制程应用中。 蒸汽的产生高效而经济 地球上水资源相对丰富、价格便宜，并且对健康无害，对环境没有污染。当水汽化变成蒸汽后，它又成为安全、高效的能量载体，蒸汽携带的热量相当于同等质量水所能携带热量的5-6倍。当水在锅炉中被加热，它开始吸收热量，根据锅炉内压力的不同，水会在特定的温度下汽化成蒸汽。这时蒸汽内储存着大量能量，这些能量可以在制程中或空间加热时再释放出来。可以在高压下产生高温的蒸汽，压力越高，蒸汽温度也越高。高温蒸汽内储存的能量更多，它们做功的潜力也更大。现代的锅壳式锅炉设计紧凑，效率高，使用多回程和高效的燃烧技术，可以将燃料中蕴藏的大部分能量传递到水中，只有很少部分排放掉。 蒸汽可以方便地、高效地输送到用汽点 蒸汽是应用最广泛的可长距离传递的热量载体之一。由于蒸汽的流动是依靠管道内的压力降，因此省去了昂贵的循环泵系统。由于蒸汽的热容量很高，所以在高压下仅需要很小口径的管道就可以输送大量的热量。与
其它传热介质相比，蒸汽管道安装简单、价格更便宜。 能量传递方便 蒸汽提供了优良的热传递性能。当蒸汽到达设备后通过冷凝过程将热量传递给被加热产品，热传递过程效率非常高。图中显示的是一个典型的蒸汽--热水机组，它最大换热功率可以达到3000kW，采用了蒸汽板式换热器和各种控制，占地面积仅有0.7m2，与之相比，管壳式热交换器占地面积是它的2-3倍。 现代蒸汽设备管理容易 通过适当的维护，蒸汽系统可以使用很多年，系统的各环节可以实现自动监测。与其它的系统相比，可以通过疏水阀监测系统来对蒸汽疏水阀进行有计划的管理，如果某个地方有泄漏或者积水，系统会立刻报警引起工程师的注意。与此相比，水系统和油系统的监测需要耗费大量时间和人工。而且，当蒸汽系统需要维护的时候，相关系统可以很方便地进行隔离并很快排除冷凝水，这就意味着蒸汽系统可以快速进行维护。
饱和水蒸气的性质
常用气体密度的计算 常用气体密度的计算 1．干空气密度 密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3（kg/m3），一般用符号ρ表示。其定义式为：ρ = M/V (1--1) 式中 M——空气的质量，kg； V——空气的体积，m3。 空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。上式只是定义式，通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。由气态方程有： ρ=ρ0*T0*P/P0*T (1--2) 式中：ρ——其它状态下干空气的密度，kg/m3； ρ0——标准状态下干空气的密度，kg/m3； P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力，千帕（kpa）； T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度，K。 标准状态下，T0=273K，P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ 0=1.293kg/m3。将这些数值代入式（1-2），即可得干空气密度计算式为： ρ= 3.48*P/T (1--3) 使用上式计算干空气密度时，要注意压力、温度的取值。式中P为空气的绝对压力，单位为kPa；T为空气的热力学温度（K），T=273+t, t为空气的摄氏温度（℃）。 2．湿空气密度 对于湿空气，相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据，被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成。根据道尔顿分压定律，湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和，即：P=Pd+Ps。 根据相对湿度计算式，水蒸汽分压Ps=ψPb，根据气态方程及道尔顿的分压定律，即可推导出湿空气密度计算式为： ρw=3.48*P(1-0.378*ψ*Pb/P)/T (2--1) 式中ρw ——湿空气密度,kg/m3； ψ——空气相对湿度，%； Pb——饱和水蒸汽压力，kPa(由表2-1-1确定)。 其它符号意义同上。
Excel中可使用的水蒸气性质函数 Excel中可使用的水蒸气性质函数 王昌隆 2005-05-11 1.已知压力 P (Mpa,g) 求饱和温度TS(P) (℃) 求饱和水比容VS1P(P) (m3/kg) 求饱和水焓HS1P(P) (kJ/kg) 求饱和汽比容VS2P(P) (m3/kg) 求饱和汽焓HS2P(P) (kJ/kg) 2. 已知温度 T (℃) 2.1 求饱和压力PS(T) (Mpa,g) 2.2 求饱和水比容 VS1T(T) (m3/kg) 2.3 求饱和水焓 HS1T(T) (kJ/kg) 2.4 求饱和汽比容 VS2T(T) (m3/kg) 2.5 求饱和汽焓 HS2T(T) (kJ/kg) 3. 已知压力 P(Mpa,g)和温度 T (℃) 3.1 求比容VPT(P,T) (m3/kg) 3.2 求焓HPT(P,T) (kJ/kg) 注: 若此状态为饱和状态，则返回饱和水的值。 4．已知压力 P (Mpa,g)和焓 H (kJ/kg) 4.1 求温度TPH(P,H) (℃) 4.2 求比容VPH(P,H) (m3/kg) 4.3 求干度XPH(P,H) 注: 干度=2，表示超临界状态。 5．已知温度 T (℃) 和焓 H (kJ/kg) 5.1 求压力 P PTH(T,H) (Mpa,g) 5.2 求比容VTH(T,H) (m3/kg) 5.3 求干度XTH(T,H) 注: 干度=2，表示超临界状态。 安装需知: 1．水蒸气.dll和DFORRT.DLL需放在system32文件夹 2．水蒸气.xla可放在任何文件夹 3．Excel中<工具>/<加载宏>[浏览]找到“水蒸气.xla”后[确定] 即可使用水蒸气性质函数。 1
压力 温度 汽化潜热 p tγ Mpa℃m3/kg m3/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/(kg·K）kJ/（kg·K）0.001 6.94910.0010001129.18529.212513.292484.10.10568.9735 0.00217.54030.001001467.00873.582532.712459.10.26118.722 0.00324.11420.001002845.666101.072544.682443.60.35468.5758 0.00428.95330.001004134.796121.32553.452432.20.42218.4725 0.00532.87930.001005328.101137.722560.552422.80.47618.393 0.00636.16630.001006523.738151.472566.4824150.52088.3283 0.00738.99670.001007520.528163.312571.562408.30.55898.2737 0.00841.50750,0010085 18.102173.812576.062402.30.59248.2266 0.00943.79010.001009416.204183.362580.152396.80.62268.1854 0.0145.79880.001010314.673191.762583.7223920.6498.1481 0.01553.97050.00101410.022225.932598.212372.30.75488.0065 0.0260.0650.00101727.6497251.432608.92357.50.8327.9068 0.02564.97260.0010198 6.2047271.962617.432345.50.89327.8298 0.0369.10410.0010222 5.2296289.262624.562335.30.9447.7671 0.0475.8720.0010264 3.9939317.612636.12318.5 1.0267.6688 0.0581.33880.0010299 3.2409340.552645.312304.8 1.09127.5928 0.0685.94960.0010331 2.7324359.912652.972293.1 1.14547.531 0.0789.95560.0010359 2.3654376.752659.552282.8 1.19217.4789 p tγ Mpa℃m3/kg m3/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/(kg·K）kJ/（kg·K）0.0893.51070.0010385 2.0876391.712665.332273.6 1.2337.4339 0.0996.71210.0010409 1.8698405.22670.482265.3 1.26967.3943 0.199.6340.0010432 1.6943417.522675.142257.6 1.30287.3589 0.12104.810.0010473 1.4287439.372683-26 2243.9 1.36097.2978 0.14109.3180.001051 1.2368458.442690.222231.8 1.4117.2462 0.16113.3260.0010544 1.09159475.422696.292220.9 1.45527.2016 0.18116.9410.00105760.97767490.762701.692210.9 1.49467.1623 0.2120.240.00106050.88585504.782706.532201.7 1.53037.1272 0.25127.4440.00106720.71879535.472716-83 2181.4 1.60757.0528 0.3133.5560.00107320.60587561.582725.262163.7 1.6721 6.9921 0.35138.8910.00107860.52427584.452732.372147.9 1.7278 6.9407 0.4143.6420.00108350.46246604.872738.492133.6 1.7769 6.8961 0.5151.8670.00109250.37486640.352748.592108.2 1.861 6.8214 0.6158.8630.00110060.31563670.672756.662086 1.9315 6.76 0.7164.9830.00110790.27281697.322763.292066 1.9925 6.7079 0.8170.4440.00111480.24037721.22768.862047.7 2.0464 6.6625 0.9175.3890.00112120.21491742.92773.592030.7 2.0948 6.6222 1179.9160.00112720.19438762.842777.672014.8 2.1388 6.5859饱和水和饱和水蒸气热力性质表(按压力排列) 比熵 比焓 比体积