干饱和蒸汽湿饱和蒸汽和过热蒸汽

蒸汽的三种状态蒸汽是水在高温下发生相变变成气体的状态。

在不同的温度和压力条件下，水分子的运动状态会发生变化，从而形成了蒸汽的三种状态：饱和蒸汽、过热蒸汽和湿蒸汽。

饱和蒸汽是水在特定温度和压力条件下达到平衡的状态。

当水受热至它的沸点时，水分子的运动速度变快，距离变远，从而逐渐脱离固定的位置形成气体状态。

这时的蒸汽被称为饱和蒸汽。

饱和蒸汽的温度和压力取决于物质的性质，比如水的饱和蒸汽温度是100℃（摄氏度）。

饱和蒸汽的特点是在温度和压力保持不变的情况下，其物理性质也保持不变。

这就意味着饱和蒸汽的温度和压力是一一对应的，如果你知道其中一个，就能确定另一个。

此外，饱和蒸汽的密度较高，由于其与液体状态的水之间存在较强的相互作用力，因此饱和蒸汽中水分子的相对数量较高。

过热蒸汽是指在超过饱和温度的高温条件下，蒸汽仍然保持在气体的状态。

当蒸汽的温度超过饱和温度时，水分子的平均能量增加，从而使水分子的运动更加活跃。

过热蒸汽的温度和压力不再一一对应，而是取决于蒸汽所处的热力学状态。

过热蒸汽的特点是在相同的压力下，温度比饱和蒸汽更高。

由于过热蒸汽中的水分子相对较少，它的密度比饱和蒸汽更低。

因此，过热蒸汽具有更高的热能和更强的穿透力，被广泛应用于各种工业领域，比如发电厂、工厂车间和化工过程中。

湿蒸汽是同时存在气态水分子和液态水分子的混合状态。

湿蒸汽通常发生在温度和压力变化剧烈的情况下，比如蒸汽的急速减压或急速冷却。

在这样的情况下，由于温度和压力的剧烈变化，蒸汽中的水分子没有足够的时间来实现充分的相互作用，因此同时存在气态和液态水分子。

湿蒸汽的特点是在温度、压力和湿度都有一定的范围内变化。

湿蒸汽的温度和压力不能通过一一对应关系来确认，而是取决于湿蒸汽所处的具体状态。

由于湿蒸汽中存在液态水分子，其密度比饱和和过热蒸汽都要高，但比液态水的密度要低。

总结起来，蒸汽的三种状态分别是饱和蒸汽、过热蒸汽和湿蒸汽。

饱和蒸汽是在特定温度和压力条件下达到平衡的状态，具有稳定的物理性质；过热蒸汽是超过饱和温度的高温气体状态，具有较高的热能和穿透力；湿蒸汽是气态和液态水分子混合存在的状态，具有一定范围内的温度、压力和湿度变化。

4、什么是气体的状态参数?答：气体的状态参数分为基本状态参数和一般状态参数。

基本状态参数：温度、压力和比容，可通过仪表直接测量；一般的状态参数还有焓、熵、内能等。

这些表明气体状态特征的物理量，称为气体状态参数。

5、什么叫等温过程？答：工质在温度不变的条件下进行的热力过程称为等温过程，如给水在锅炉内的汽化过程。

6、什么叫等压过程?答：工质在保持压力不变的情况下进行的热力过程称等压过程。

如给水在锅炉内的加热、汽化、过热等过程。

7、什么叫等容过程？答：工质在保持容积不变的情况下进行的热力过程称等容过程。

8、什么叫绝热过程?答：工质与外界没有热交换的热力过程称绝热过程。

如蒸汽在汽轮机内膨胀作功的过程。

9、什么是能量转换和能量守恒定律?答：能的形式有多种，各种形式的能可以相互转换，如电能转换为光能和热能，机械能转变为电能，电能又能转变为机械能等，以上是能量的转换。

能量既不能创造，也不能消灭，但它可以从一种形式转变为只一种形式。

这就是能量守恒定律。

10、水蒸气的形成分哪几个阶段?答：水蒸气的形成过程分为3个阶段：（1）水的等压预热过程，即水从任意温度加热到饱和状态，所加的热量叫液体热或预热；（2）饱和水的等压等温汽化过程，即从饱和水加热到干饱和蒸汽，所加的热量叫汽化热；（3）干饱和蒸汽的等压过热过程，即从干饱和蒸汽加热到任意温度的过程蒸汽，所加的热叫做过热。

11、什么是汽化现象，什么是凝结现象?答：物质从液态转变为汽态的过程叫汽化。

汽化方式有两种：蒸发、沸腾。

物质从汽态变成液态的现象叫凝结。

在一定的压力下，液体的沸点也就是蒸汽的凝结温度。

凝结与汽化是两个相反的热力过程。

12、什么是热膨胀？什么是热膨胀系数？答：大多数物质在外压不变的情况下，受热后体积随温度的升高而增大的现象，称物体的热膨胀。

不同的物质，在温升相同的情况下的膨胀值是不一样的，其中气体最大，液体次之，固体最小。

物体温度上升1度所引起的体积增大值与其0度时的体积之比值，称膨胀系数。

过热蒸汽和饱和蒸汽的性质差异目前，随着国家能源及环保政策严厉的要求，许多的区域小锅炉已被热电联产、集中供热所取代。

已成为今后工厂用汽和区域供汽的发展方向。

一般加热工艺的用汽设备均要求使用干饱和蒸汽，而供热热网提供的往往是高温的过热蒸汽，那么过热蒸汽和饱和蒸汽有什么不同，是否可以直接用于工程换热呢？论述如下。

一、什么是过热蒸汽当蒸汽温度超过其相应压力下的饱和温度时，称为过热蒸汽，如0.8mpa时，蒸汽饱和温度为174℃，在这个压力下，温度超过174℃的蒸汽就是过热蒸汽。

过热蒸汽可以通过两个方法获得：1.使饱和蒸汽通过换热面继续加热；2.2.干饱和蒸汽减压；过热蒸汽与饱和蒸汽相比，具有更高的温度、更高的热量和更大的比容。

在实际应用中，过热蒸汽主要用于发电厂的蒸汽轮机。

根据Carmot（卡诺）和Rankine（郎肯）气体循环原理，用过热蒸汽驱动汽轮机时具有更高的热效率，并可避免水滴溢出而充蚀叶轮。

蒸汽通过喷嘴推动叶轮转动，同时带动发电机转子旋转，这一过程消耗大量能量。

如果是饱和蒸汽，能量的降低会导致部分蒸汽凝结成水。

这不仅会造成水锤现象，同时水滴还会充蚀叶轮。

另外，过热蒸汽能以更高的流速输送；可输送性较好管损小、载热量多。

适宜热力驱动通过管道和喷嘴，因而对同样尺寸的汽轮机可以提高它的性能。

二、过热蒸汽不宜直接用于工程换热虽然过热蒸汽比饱和蒸汽有更高的焓值，但并不适用于工程换热。

如果过热蒸汽直接用于工程换热，在换热器内，过热蒸汽温度首先降至饱和温度，再在恒定的饱和温度下再放出汽化潜热。

虽然过热蒸汽温度过高，具有比饱和蒸汽更多的热量，但这部分多出的热量与汽化潜热相比却非常小。

例如：0.6MPA175℃的过热蒸汽，其比焓认为是1.186KJ／Kg℃.过热蒸汽在冷凝前必须冷却到饱和温度0.6MPA165℃.因此1Kg过热蒸汽冷却到饱和温度时释放出的热量为：1Kg×1.186KJ／Kg℃×(175-165)℃=11.86KJ而1Kg饱和蒸汽在165℃冷凝时释放的汽化潜热为2066KJ／Kg.显然，在工程换热应用中，过热蒸汽的过热热焓很小。

1.1 过热蒸汽蒸汽是比较特殊的介质，一般情况下所说的蒸汽是指过热蒸汽。

过热蒸汽是常见的动力能源，常用来带动汽轮机旋转，进而带动发电机或离心式压缩机工作。

过热蒸汽是由饱和蒸汽加热升温获得。

其中绝不含液滴或液雾，属于实际气体。

过热蒸汽的温度与压力参数是两个独立参数，其密度应由这两个参数决定。

过热蒸汽在经过长距离输送后，随着工况（如温度、压力）的变化，特别是在过热度不高的情况下，会因为热量损失温度降低而使其从过热状态进入饱和或过饱和状态，转变成为饱和蒸汽或带有水滴的过饱和蒸汽。

饱和蒸汽突然大幅度减压，液体出现绝热膨胀时也会为饱和蒸汽或带有水滴的过饱和蒸汽。

饱和蒸汽突然大幅度减压，液体出现绝热膨胀时也会转变成为过热蒸汽，这样就形成汽液两相流介质。

1.2 饱和蒸汽未经过热处理的蒸汽称为饱和蒸汽。

它是无色、无味、不能燃烧又无腐蚀性的气体。

饱和蒸汽具有如下特点。

（1）饱和蒸汽的温度与压力之间一一对应，二者之间只有一个独立变量。

（2）饱和蒸汽容易凝结，在传输过程中如有热量损失，蒸汽中便有液滴或液雾形成，并导致温度与压力的降低。

含有液滴或液雾的蒸汽称为湿蒸汽。

严格来说，饱和蒸汽或多或少都含有液滴或液雾的双相流体，所以，不同状态下不能用同一气体状态方程式来描述。

饱和蒸汽中液滴或液雾的含量反映了蒸汽的质量，一般用干度这一参数来表示。

蒸汽的干度是指单位体积饱和蒸汽中干蒸汽所占的百分数，以“x”表示。

（3）准确计量饱和蒸汽流量比较困难，因为饱和蒸汽的干度难以保证，一般流量计都不能准确检测双相流体的流量，蒸汽压力波动将引起蒸汽密度的变化，流量计示值产生附加误差。

所以在蒸汽计量中，必须设法保持测量点处蒸汽的干度以满足要求，必要时还应采取补偿措施，实现准确的测量。

2 测量的分析目前使用流量仪表测量蒸汽流量，测量介质都是指单相的过热蒸汽或饱和蒸汽。

对于相流经常变化的蒸汽，肯定会存在测量不准确的问题。

这个问题的解决方法是保持蒸汽的过热度，尽量减少蒸汽的含水量，例如加强蒸汽管道的保温措施，减少蒸汽的压力损失等，以提高测量的准确度。

饱和水、饱和蒸汽和过热蒸汽的性质
1、饱和水：是工质水处在饱和状态，即这时水的温度是在其对应压力下的饱和温度，如10公斤/平方厘米（1Mpa）下水的饱和温度是179.88℃，则在这个压力下的水温度是179.88℃度则称其饱和水；【计算179.88℃饱和蒸汽对应的绝压为999.816kpa约1Mpa了】
2、饱和蒸汽：饱和水受热后产生的蒸汽称为饱和蒸汽。

值得说明的是压力不变的情况下饱和蒸汽的温度和饱和水的温度是一样的，从热力学的角度讲，水加热到饱和温度后并不能变成蒸汽，它还有吸收一定量的热，即汽化潜热后才能变成蒸汽，但在吸收这部分热量时蒸汽的温度并不升高，所以在温度上并体现不出来蒸汽在吸收热量。

‘潜’就是这个现象意思的诠注吧
3、过热蒸汽：是把饱和汽集中起来继续加热，在压力不变的状态下当其温度超过该压力下的饱和温度时，这种蒸汽称过热蒸汽。

性质；
①饱和水在压力不变的情况下，饱和水受热后将产生饱和蒸汽，其温度下降将使其压力下降，（外功降低）
②饱和蒸汽在吸热后达到一定程度后将变、成过热蒸汽，其温度下降将变成饱和水。

③过热蒸汽温度在一定范围内升高将增加其内能。

温度下降到一定程度后将变成饱和蒸汽。

蒸汽的性质和利用方式杭州瓦特节能工程有限公司技术部钟雨雨蒸汽由水加热蒸发而来，在蒸汽的产生过程中，有饱和态的湿蒸汽和干饱和蒸汽，对干饱和蒸汽继续加热可产生温度更高的过热蒸汽。

1）饱和蒸汽饱和蒸汽分为含有一定水的湿饱和蒸汽和不含水的干饱和蒸汽。

例如在标准气压下，干饱和蒸汽的潜热是539kca1／kg，而湿饱和蒸汽的潜热则因蒸汽中所含水分的多少而不同。

也就是说，即使温度相同的单位质量的蒸汽，含水分多的湿饱和蒸汽的潜热少，含水分越少的湿饱和蒸汽，其潜热越多。

因此，所含水分越少的湿饱和蒸汽的全热，即所说的热给也就越多。

湿饱和蒸汽内含有一定百分比的水分，在锅炉内产生的蒸汽全是湿饱和蒸汽，其中一般含水分2％～6％，即湿饱和蒸汽可以看成是干饱和蒸汽与水分（水珠或水雾）的泥合物。

定义湿蒸汽中水分究竞含有多少的混合率，用“干度”（于燥度）这术语。

与之相反，在1kg湿饱和蒸汽中，假知干蒸汽是x（kg），剩下的便是水分，其水分则是（1ーx）kg。

这时，x位称为干度，并且把（1ーx）kg的值称为“湿度”。

例如在1kg的混饱和蒸汽中，如果干蒸汽为0.98kg，水分则是1－0．98＝0．02kg，湿度是0．02，用百分率表示，湿度就是2％，或干度是98％的饱和蒸汽。

因此，x＝1的状态是干饱和蒸汽状态。

X=0的状态是饱和水状态。

锅炉里产生的饱和蒸汽，一般干度为x＝0．94～0，98。

可见由水向蒸汽转变时，其热量和状态的变化都是在标准大气压的状态下发生，随着压力的变化，水的饱和温度也发生改变，饱和水含有的热量也就是蒸汽的显热和蒸汽中所含的蒸发含也就是蒸汽的潜热，以及二者之和的蒸汽全热都会发生变化。

饱和蒸汽随热含的曾加，其干度也成比例地提高。

相反热含减少，干度也减小、而蒸汽中的水分也就增加。

因此，饱和蒸汽膨胀放热时干度立即减小，水分增加，蒸汽易凝缩，形成凝结水。

所以，把饱和蒸汽作为转动汽轮机的动力源，使热能转换成机械能是不适当的。

水蒸气一、填空题1.水蒸气的定压形成过程可分为以下三个阶段：阶段、阶段和阶段。

2.未饱和水的定压预热阶段所加入的热量叫热，等于的焓减去的焓，也可用水的乘以得到。

3.饱和水的定压汽化阶段所加入的热量叫热，等于的焓减去的焓，也可以用公式计算。

4.干饱和蒸汽的定压过热阶段所加入的热量叫热，等于的焓减去的焓。

5.汽化方式有和两种，任何温度下均可发生的汽化叫，在饱和温度下液体表面和内部同时发生的剧烈汽化叫，锅炉中水汽化主要是方式。

6. x=0的定干度线可称为线（或线），x=1的定干度线又称为线（或线）。

7.水的加热汽化过程在p-v图和T—s图上所表现的相变规律可归纳成：一点( 点)、两线( 线、线) 、三区( 区、区区) 、五态( 、、、、)。

8．水和水蒸气的热力性质表有和两种。

9．饱和水吸热变为干饱和蒸汽的过程中和均不变。

10．蒸汽在汽轮机内的膨胀可近似看作为过程，如果不考虑摩擦及其它不可逆损耗，可认为这是一个过程。

11.水蒸气在汽轮机中绝热膨胀作功后，压力将，温度将，比体积将。

二、名词解释1.饱和状态——2.饱和蒸汽——3.饱和水——4.未饱和水——5.蒸发——6.沸腾——7.湿饱和蒸汽——8.过热蒸汽——9.干度——10.饱和湿空气——11.未饱和湿空气——12.绝对湿度——13.相对湿度——14.露点——三、判断题1．过热蒸汽的温度一定高于湿蒸汽的温度。

2．未饱和水的温度一定很低。

3．水蒸汽的温度高于临界温度时，单靠增加压力不可能使其液化。

4．确定湿蒸汽的状态必须知道干度。

5．在水的临界点，水与水蒸汽具有相同的性质。

6．在水和水蒸气的热力性质表中能够直接查出湿蒸汽的状态参数。

7．在水蒸气的实用h-s图上能够查出未饱和水的状态参数。

8．湿蒸汽的干度可以大于1，可以等于1，也可以小于1。

9．电厂汽包内的蒸汽是过热蒸汽。

10．超临界压力的锅炉设备中是不需要设置汽包的。

11．当压力升高，饱和温度也升高了，故饱和蒸汽的比体积将增大。

饱和蒸汽和过热蒸汽的用途
饱和蒸汽和过热蒸汽是蒸汽能利用的两种形式，它们在不同的应用领域有着广泛的用途。

饱和蒸汽是指在一定温度下，蒸汽与其液态形态达到平衡，此时蒸汽的温度和压力是固定的。

饱和蒸汽最常见的应用是在蒸汽动力机组中产生动力，如汽车和火车的发动机，以及发电厂的蒸汽涡轮机。

此外，饱和蒸汽还可用于加热和干燥，例如在纺织、食品加工和造纸工业中。

过热蒸汽是指高于饱和状态的蒸汽。

过热蒸汽的特点是具有更高的温度和能量，因此在某些应用中更为适用。

过热蒸汽可用于驱动射流推进器、高速汽轮机和蒸汽喷射泵等。

此外，过热蒸汽还可用于加热和烘干，例如在冶金、化工和造纸行业中。

总之，饱和蒸汽和过热蒸汽在不同的应用领域有着重要的用途，它们的优点和特点决定了它们在各自领域内的独特价值。

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