过热水蒸汽焓值计算

第四章的习题及答案4-1 设有一台锅炉，水流入锅炉是之焓为62.7kJ ·kg -1，蒸汽流出时的焓为2717 kJ ·kg -1，锅炉的效率为70％，每千克煤可发生29260kJ 的热量，锅炉蒸发量为4.5t ·h -1，试计算每小时的煤消耗量。

解：锅炉中的水处于稳态流动过程，可由稳态流动体系能量衡算方程：Q W Z g u H s +=∆+∆+∆221体系与环境间没有功的交换：0=s W ，并忽 动能和位能的变化， 所以： Q H =∆设需要煤mkg ，则有：%7029260)7.622717(105.43⨯=-⨯m解得：kg m 2.583=4-2 一发明者称他设计了一台热机，热机消耗热值为42000kJ ·kg -1的油料0.5kg ·min -1,其产生的输出功率为170kW ，规定这热机的高温与低温分别为670K 与330K ，试判断此设计是否合理？解：可逆热机效率最大，可逆热机效率：507.06703301112max =-=-=T T η 热机吸收的热量：1m in210005.042000-⋅=⨯=kJ Q热机所做功为：1m in 102000m in)/(60)/(170-⋅-=⨯-=kJ s s kJ W该热机效率为：486.02100010200==-=Q W η 该热机效率小于可逆热机效率，所以有一定合理性。

4-3 1 kg 的水在1×105 Pa 的恒压下可逆加热到沸点，并在沸点下完全蒸发。

试问加给水的热量有多少可能转变为功？环境温度为293 K 。

解：查水蒸气表可得始态1对应的焓和熵为：H 1＝83.93kJ/kg, S 1=0.2962kJ/kg.K 末态2对应的焓和熵为：H 2＝2675.9kJ/kg, S 2=7.3609kJ/kg.K)/(0.259293.839.267512kg kJ H H Q =-=-=)/(0.522)2962.03609.7(15.2930.25920kg kJ S T H W sys id =-⨯-=∆-∆=4-4如果上题中所需热量来自温度为533 K 的炉子，此加热过程的总熵变为多少？由于过程的不可逆性损失了多少功？ 解：此时系统的熵变不变)./(0647.7K kg kJ S sys =∆炉子的熵变为)./(86.45330.2592K kg kJ T H T Q S sur -=-=∆-==∆ )./(205.286.40647.7K kg kJ S t =-=∆ )/(0.646205.215.2930kg kJ S T W t l =⨯=∆=4-5 1mol 理想气体，400K 下在气缸内进行恒温不可逆压缩，由0.1013MPa 压缩到1.013MPa 。

0.1M p a,180℃蒸汽放热后变为0.1M p a,40℃水的放热量计算
0.1Mpa,180℃蒸汽焓值：2835.7kJ/kg。

0.1Mpa,100℃蒸汽焓值：2676.3kJ/kg。

0.1Mpa,100℃水焓值：419.54kJ/kg。

0.1Mpa,40℃水焓值：168.06kJ/kg。

100℃饱和蒸汽的汽化潜热值：2258.4kJ/kg。

水的近似比热容4.2kJ/kg℃
水蒸气的近似比热容1.85kJ/kg℃
一、焓值算法
180℃蒸汽变成40℃水，放热量为焓值差：2835.7-168.06=2667.64kJ/kg
二、热容算法
180℃蒸汽变成100℃蒸汽，放热为：1.85*1*(180-100)=148kJ/kg
100℃饱和蒸汽的汽化潜热值：2258.4kJ/kg（100℃蒸汽变为100℃水焓变为：2676.3-419.54=2256.76kJ/kg比汽化潜热值少1.64kJ/kg）
100℃水变成40℃水，放热为：4.2*1*(100-40)=252kJ/kg
一共放热量为：148+2258.4+252=2658.4kJ/kg
三、分步组合算法
180℃蒸汽变成100℃蒸汽，放热量焓值差：2835.7-2676.3=159.4kJ/kg（对比热容算法多1.4kJ/kg）
100℃饱和蒸汽的汽化潜热值：2258.4kJ/kg
100℃水变成40℃水，放热量焓值差：419.54-168.06=251.48kJ/kg（对比热容算法少0.52kJ/kg）
一共放热量为：159.4+2258.4+251.48=2669.28kJ/kg。

第四章 化工过程的能量分析4-1 设有一台锅炉，水流入锅炉是之焓为62.7kJ ·kg -1，蒸汽流出时的焓为2717 kJ ·kg -1，锅炉的效率为70％，每千克煤可发生29260kJ 的热量，锅炉蒸发量为4.5t ·h -1，试计算每小Q W Z g u H s +=∆+∆+∆221体系与环境间没有功的交换：0=s W ，并忽 动能和位能的变化， 所以： Q H =∆设需要煤mkg ，则有：%7029260)7.622717(105.43⨯=-⨯m 解得：kg m 2.583=4－5 一台透平机每小时消耗水蒸气4540kg ，水蒸气在4.482MPa 、728K 下以61m ·s -1的速度进入机内，出口管道比进口管到底3m ，排气速度366 m ·s -1。

透平机产生的轴功为703.2kW ，热损失为1.055×105kJ ·h -1。

乏气中的一小部分经节流阀降压至大气压力，节流阀前后的流速变化可忽略不计。

式计算经节流后水蒸气的温度及其过热度。

解：稳态流动体系能量衡算方程：Q W Z g u H s +=∆+∆+∆221 以每小时单位水蒸气作为计算标准1524.23454010055.1-⋅-=⨯-=kg kJ Q16.557454036002.703-⋅-=⨯-=kg kJ W s132221222117.6510)61366(21)(2121--⋅=⨯-⨯=-=∆kg kJ u u u 133104.2910)3(8.9---⋅⨯-=⨯-⨯=∆=kg kJ Z g Z p将上述结果代入能量衡算方程得到：193.645-⋅-=∆kg kJ H 查表得到4.482MPa ，728K 过热水蒸汽焓值：113340-⋅=kg kJ H 进出口焓变为出口气体焓值减去进口气体焓值：12H H H -=∆ 对于节流膨胀过程，节流膨胀过程为等焓过程，0'=∆H节流后水蒸气焓值：11226946463340-⋅=-=∆+=kg kJ H H H内插法查0.1MPa 下过热水蒸汽表，得到：C T ︒=5.106，过热度6.5℃4－16 1mol 理想气体，400K 下在气缸内进行恒温不可逆压缩，由0.1013MPa 压缩到1.013MPa 。

蒸汽的焓值与温度对照表蒸汽是一种非常重要的物质，广泛应用于工业生产、能源转换、热力学实验等领域。

在蒸汽的研究中，焓值与温度是两个非常重要的参数。

本文将介绍蒸汽的焓值与温度对照表，以及它们在各种应用中的重要性。

一、蒸汽的焓值焓值是指单位质量物质在恒定压力下发生一定变化时所吸收或放出的热量。

蒸汽的焓值可以通过实验测量或计算得到。

在实验测量中，可以通过加热水来产生蒸汽，并测量加热水和蒸汽之间的温度差，从而计算出蒸汽的焓值。

在计算中，可以利用热力学公式和蒸汽的物理性质来计算蒸汽的焓值。

下表是蒸汽的焓值与温度对照表：温度（℃）t焓值（kJ/kg）-100t-259.5-80t-246.5-60t-233.5-40t-220.5-20t-207.50t-194.720t-181.940t-169.060t-156.180t-143.1 100t-130.2 120t-117.3 140t-104.4 160t-91.4 180t-78.5 200t-65.6 220t-52.6 240t-39.7 260t-26.8 280t-13.8 300t0.0320t13.1 340t26.0 360t39.0 380t52.0 400t64.9 420t77.9 440t90.9 460t103.9 480t116.9 500t129.9从上表可以看出，蒸汽的焓值随着温度的升高而增加，这是因为蒸汽的分子活动度增强，吸收的热量也增加。

蒸汽的焓值是蒸汽热力学性质的重要参数，它在工业生产和能源转换中有着重要的应用。

二、蒸汽的温度蒸汽的温度是指蒸汽分子的平均动能，它是蒸汽的物理性质之一。

蒸汽的温度可以通过实验测量或计算得到。

在实验测量中，可以利用温度计或热电偶等仪器来测量蒸汽的温度。

在计算中，可以利用蒸汽的物理性质和热力学公式来计算蒸汽的温度。

蒸汽的温度与其压力密切相关，下表是蒸汽的温度与压力对照表：压力（MPa）t温度（℃）0.01t-40.10.02t-23.60.03t-12.00.04t-2.70.05t6.00.06t13.40.07t20.10.08t26.30.09t32.00.10t37.30.11t42.30.12t46.90.14t55.5 0.15t59.5 0.16t63.3 0.17t66.9 0.18t70.4 0.19t73.7 0.20t76.9 0.25t90.4 0.30t104.4 0.35t118.9 0.40t133.9 0.45t149.4 0.50t165.4 0.55t181.9 0.60t198.9 0.65t216.4 0.70t234.4 0.75t252.9 0.80t271.9 0.85t291.4 0.90t311.41.00t353.1从上表可以看出，蒸汽的温度随着压力的升高而升高，这是因为蒸汽的分子动能增加，温度也随之升高。

1MPa=10kg/cm2
工程上人们常说的多少公斤压力指kg/cm2,而压力表上常标的是MPa.
1N/m2=1Pa 1kg=9.8N 1m2=10000cm2
所以 1kg/cm2=98kPa=0.098MPa
工程上人们近似的取1MPa=10kg/cm2
蒸汽压力分为
低压（P≤2.5Mpa，T≤400℃）、
中压（2.5Mpa＜P≤6Mpa，400℃＜T≤450℃）、
高压（6Mpa＜P≤14Mpa，460℃＜T≤540℃）、
一、饱和蒸汽：
压力1—2.5千克/平方厘米（约等于0.1-0.25MPa），温度127℃以下，每千克蒸汽的热焓按620千卡计算；压力3—7千克/平方厘米（约等于0.3-0.7MPa），温度135—165℃，每千克蒸汽的热焓按630千卡计算；压力8千克/平方厘米（约等于0.8MPa），温度170℃以上，每千克蒸汽的热焓按640千卡计算。

二、过热蒸汽：压力150千克/平方厘米（约等于15MPa）
200℃以下，每千克蒸汽的热焓按650千卡计算；
220—260℃，每千克蒸汽的热焓按680千卡计算；
280—320℃，每千克蒸汽的热焓按700千卡计算；
350—500℃，每千克蒸汽的热焓按750千卡计算。

若以上条件均不具备，则可以近似的采用《综合能耗计算通则》（GBT 2589—2008）中给出的参考系数折标，如下。

过热水蒸气焓值表
摘要：
1.热蒸汽的定义与性质
2.热蒸汽的焓值表及其作用
3.热蒸汽在工业生产中的应用
4.结论
正文：
1.热蒸汽的定义与性质
热蒸汽，也被称为过热水蒸气，是指在压力下，水被加热到其饱和温度以上的状态。

在这种状态下，水会发生相变，变成水和蒸汽的混合物。

热蒸汽具有高能量密度、高传热系数和易于控制的特性，因此在工业生产中具有广泛的应用。

2.热蒸汽的焓值表及其作用
热蒸汽的焓值表是描述热蒸汽在不同压力和温度下焓值的表格，是热力学研究的基础数据。

焓值是热力学中的一个重要概念，表示物质在一定温度和压力下的能量。

在工业生产中，热蒸汽的焓值表主要用于设备的热力学设计、热力过程的计算和控制以及能源的有效利用等。

3.热蒸汽在工业生产中的应用
热蒸汽在工业生产中具有广泛的应用，如蒸汽动力、加热和冷却、物质干燥、消毒和洗涤等。

热蒸汽的高能量密度和易于控制的特性使其成为工业生产中的重要能源。

4.结论
过热水蒸气焓值表是描述热蒸汽在不同压力和温度下焓值的表格，是热力学研究的基础数据，对工业生产具有重要的指导作用。

例如现在1000KG的过热蒸汽，进口温度325度，出口温度100度。

蒸汽压力是1.3MPa.谁能告诉我这里散发出的热量是多少最好给出计算过程因为我不是学热工的公式不好打，就用字母代替了（a-b）xG=Qa 为1.3MPa，325度下的过热蒸汽焓值，可查过热蒸汽焓值表b 为1.3MPa，100度下的过热蒸汽焓值，可查过热蒸汽焓值表G 为过热蒸汽量，Q 为放热量，即为你说的散发出的热量其中，需要注意的有几点，1.在查对应的过热蒸汽焓值时，要注意提供给你的压力是绝对压力还是表压，表压的话需查1.3+0.1=1.4MPa2. 过热蒸汽量的单位要注意，你给的是质量，焓值单位对应的也应该是大卡/公斤或者焦耳/公斤。

蒸汽热量计量是建立在蒸汽质量计量基础上的，它们之间的基本关系是蒸汽质量与单位质量的蒸汽所包含的热量的乘积，即为热流量。

但是，随着工艺流程的差异和参考点不同，热流量计算的表达式也就不一样。

(1)冷凝水不返回的特殊用户对于冷凝水不返回的特殊用户，其系统图如图4.1所示，其热量定义为以t =O℃的水之始为参考点的实际使用条件下的蒸汽焓值。

其表达式式中φ——热流量， kJ/h；qm——质量流量， kg/h；h——蒸汽的比焓， kJ/kg；p——蒸汽压力，MPa；t——蒸汽温度，℃。

热量表(或流量演算器、计算机等)按照测量得到的蒸汽压力、温度，查存储在仪表内的蒸汽表格(国际公式委员会蒸汽性质表见本书附录。

，得到蒸汽密度和比焓，进而计算qm和φ。

该计量方法也可用来对蒸汽发生器输出热量进行计量。

由于该计量方法以t=0℃时水的焓为参考点，用户难免提出异议，因为动力厂原料水(冷水)中所含的热量也视同蒸汽中所含热量作价卖出，似有不合理之处。

若冬季水温以10℃计，夏季水温以25℃计，低压蒸汽比焓以2.8MJ/ kg计，则冷水中的热量与蒸汽中总热量之比在冬季约为1.4%，在夏季约为3. 6%。

解决这一问题的合理方法是供用双方协商一个双方都能接受的协议参考点，对表计计量结果进行适当处理，作为结算热量。

蒸汽供热值计算公式蒸汽供热是一种常见的供热方式，它利用蒸汽作为传热介质，将热能传递到需要加热的物体或空间中。

在工业生产和生活生产中，蒸汽供热被广泛应用，因为它具有传热效率高、易于控制、操作简单等优点。

为了正确计算蒸汽供热的能量，我们需要了解蒸汽供热值的计算公式。

蒸汽供热值是指单位质量的蒸汽所含的热能，通常以焦耳/千克（J/kg）或千卡/千克（kcal/kg）为单位。

蒸汽供热值的计算公式如下：Q= m × h。

其中，Q表示蒸汽的供热值，单位为焦耳或千卡；m表示单位质量的蒸汽的质量，单位为千克；h表示单位质量的蒸汽的比焓，单位为焦耳/千克或千卡/千克。

在这个公式中，蒸汽的供热值取决于蒸汽的质量和比焓。

蒸汽的质量是指单位体积的蒸汽所含的质量，通常以千克/立方米（kg/m³）为单位。

蒸汽的比焓是指单位质量的蒸汽在恒定压力下的焓值，通常以焦耳/千克或千卡/千克为单位。

比焓的数值是蒸汽的物性参数，可以通过蒸汽表或计算公式来获取。

在实际应用中，我们可以通过以下步骤来计算蒸汽的供热值：1.首先确定蒸汽的质量。

蒸汽的质量可以通过蒸汽的体积和密度来计算，通常可以使用蒸汽表中提供的数据进行查找。

2.然后确定蒸汽的比焓。

蒸汽的比焓可以通过蒸汽表中提供的数据进行查找，也可以通过蒸汽的压力和温度来计算。

3.最后，将蒸汽的质量和比焓代入蒸汽供热值的计算公式中，即可得到蒸汽的供热值。

蒸汽供热值的计算对于工业生产和生活生产中的供热系统设计和运行具有重要意义。

正确计算蒸汽的供热值可以帮助我们合理安排供热系统的运行参数，提高供热效率，降低能源消耗，减少生产成本。

除了蒸汽供热值的计算公式外，我们还需要注意一些与蒸汽供热值相关的实际问题。

例如，蒸汽在传热过程中会发生凝结，凝结水的热值也需要考虑在内；蒸汽在输送过程中会发生压力损失，需要考虑蒸汽的实际压力；蒸汽在供热过程中会产生热损失，需要考虑供热系统的综合热效率等等。

SWP-LCD-LR智能化防盗型流量热能积算记录仪操作手册目录一．概述------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 二．仪表特点------------------------------------------------------------------------------------------------------1 三．技术指标------------------------------------------------------------------------------------------------------1 四．开孔尺寸------------------------------------------------------------------------------------------------------2 五．工作原理------------------------------------------------------------------------------------------------------2 六．参数的设定---------------------------------------------------------------------------------------------------3 1．面板配置--------------------------------------------------------------------------------------------------32. 操作方法---------------------------------------------------------------------------------------------------53．仪表参数---------------------------------------------------------------------------------------------------7 七．仪表的输入类型与工程单位------------------------------------------------------------------------------12 八．显示画面说明-----------------------------------------------------------------------------------------------18 九．接线图--------------------------------------------------------------------------------------------------------20 十．随机文件-----------------------------------------------------------------------------------------------------21 附录一：流量数学模型-----------------------------------------------------------------------------------------21 附录二：编程举例------------------------------------------------------------------------------------------------26 附录三：饱和蒸汽密度表--------------------------------------------------------------------------------------46 附录四：过热蒸汽密度表--------------------------------------------------------------------------------------48 附录五：饱和、过热蒸汽热焓值表--------------------------------------------------------------------------51 附录六：常用气体密度表--------------------------------------------------------------------------------------55 附录七：换算公式-----------------------------------------------------------------------------------------------55一．概述SWP-LCD-LR流量热能积算无纸记录仪集流量/ 热能积算与记录于一体，具有防盗用功能，是一种智能化的多功能二次仪表，适合对热水的热量进行过程监测，总量累积及定量控制；借助其记录与远传功能，还可随时调阅过程量变化的历史曲线或相关的历史数据。

蒸汽热焓值
蒸汽热焓值（Enthalpy of vaporization）是指物体蒸发时，所耗费的热量。

也被称为蒸腾焓，是物质单位质量从凝结期蒸发或者从液态蒸发到气态之间所需要的热量，它是从实验中观察到的一种物理量。

热焓值广泛用于描述液体状态下物质潜热，它决定了物质在熵改变和静地内能，以及其他物理特性的多少，如高低压、密度和宇宙性等。

热焓值的单位一般用千焦耳每克（kJ/g）表示。

蒸汽热焓值的大小及其变化与物质种类和温度有关，一般来说，物质的蒸汽热焓值随温度的升高而增大。

表面温度附近的蒸汽热焓值取决于物质本身的特性，一般流体的蒸汽热焓值比固体物体要高。

蒸汽热焓值也会用于分析流体加热、冷却和过热过冷的散热条件。

蒸汽热焓值的计算也是开展工艺流程或分析缸内物质混合过程的关键研究之一。

蒸汽热焓值的测量通常是通过使用有用的温度传感器。

测量蒸汽热焓值时，由于气体的流动特性，很多系统都使用风洞测量法。

该法可以用来测量蒸汽热焓值的大小。

总而言之，蒸汽热焓值是用来估计物质的潜热的一个重要物理指标，它可以用来描述物质的熵变、能量变化和物性变化，并且可以用于进行物料工艺流程等研究，也可以用来测量蒸汽热焓值。