張 當(dāng)液體在有限的密閉空間中蒸發(fā)時(shí),液體分子通過(guò)液面進(jìn)入上面進(jìn)入上面空間,成為蒸汽分子。由于蒸汽分子處于紊亂的熱運(yùn)動(dòng)之中,它們相互碰撞,并和容器壁以及液面發(fā)生碰撞,在和液面碰撞時(shí),有的分子則被液體分子所吸引,而重新返回液體中成為液體分子。開(kāi)始蒸發(fā)時(shí),進(jìn)入空間的分子數(shù)目多于返回液體中分子的數(shù)目,隨著蒸發(fā)的繼續(xù)進(jìn)行,空間蒸汽分子的密度不斷增大,因而返回液體中的分子數(shù)目也增多。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入空間的分子數(shù)目與返回液體中的分子數(shù)目相等時(shí),則蒸發(fā)與凝結(jié)處于動(dòng)平衡狀態(tài),這時(shí)雖然蒸發(fā)和凝結(jié)仍在進(jìn)行,但空間中蒸汽分子的密度不再增大,此時(shí)的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下的液體稱為飽和液體,其對(duì)應(yīng)的蒸汽是飽和蒸汽,但初只是濕飽和蒸汽,待蒸汽中的液態(tài)水*蒸發(fā)后才是干飽和蒸汽。蒸汽從不飽和到濕飽和再到干飽和的過(guò)程溫度是不增加的,干飽和之后繼續(xù)加熱則溫度會(huì)上升,成為過(guò)熱蒸汽。
特點(diǎn)
飽和蒸汽具有如下特點(diǎn):
飽和蒸汽壓力與溫度對(duì)照表
(1)飽和蒸汽的溫度與壓力之間一一對(duì)應(yīng),二者之間只有一個(gè)獨(dú)立變量。理想的飽和蒸汽狀態(tài),指的是溫度、壓力及蒸汽密度三者存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,知道其中一個(gè),其他二個(gè)值就是定數(shù)。存在這種關(guān)系的蒸汽就是飽和蒸汽,否這都可以視為過(guò)熱蒸汽進(jìn)行計(jì)量,如圖為飽和蒸汽壓力與溫度對(duì)照表;
(2)飽和蒸汽容易凝結(jié),在傳輸過(guò)程中如有熱量損失,蒸汽中便有液滴或液霧形成,并導(dǎo)致溫度與壓力的降低。含有液滴或液霧的蒸汽稱為濕蒸汽。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),飽和蒸汽或多或少都含有液滴或液霧的雙相流體,所以,不同狀態(tài)下不能用同一氣體狀態(tài)方程式來(lái)描述。飽和蒸汽中液滴或液霧的含量反映了蒸汽的質(zhì)量,一般用干度這一參數(shù)來(lái)表示。蒸汽的干度是指單位體積飽和蒸汽中干蒸汽所占的百分?jǐn)?shù),以“x”表示;
(3)準(zhǔn)確計(jì)量飽和蒸汽流量比較困難,因?yàn)轱柡驼羝母啥入y以保證,一般流量計(jì)都不能準(zhǔn)確檢測(cè)雙相流體的流量,蒸汽壓力波動(dòng)將引起蒸汽密度的變化,流量計(jì)示值產(chǎn)生附加誤差。所以在蒸汽計(jì)量中,必須設(shè)法保持測(cè)量點(diǎn)處蒸汽的干度以滿足要求,必要時(shí)還應(yīng)采取補(bǔ)償措施,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的測(cè)量。 [2]
蒸汽流量的測(cè)量
使用流量?jī)x表測(cè)量蒸汽流量,其測(cè)量介質(zhì)為單相的飽和蒸汽。
飽和蒸汽流量計(jì)
用于檢測(cè)氣體流量的流量計(jì)種類很多,以速度式和容積流量計(jì)應(yīng)用較普遍,它們的共同特點(diǎn)是只能連續(xù)測(cè)定工況下的體積流量,而體積流量又是狀態(tài)的函數(shù),工作狀態(tài)下的體積流量不能確切的表示實(shí)際流量,工程上一般都以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積流量或質(zhì)量流量表示。所謂標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積是0℃、1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氣體體積或20℃、1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的體積。以質(zhì)量流量為計(jì)量單位的情況應(yīng)用不多。采用刻度氣體流量計(jì)時(shí),選定氣體正常溫度、壓力為設(shè)計(jì)條件,將設(shè)計(jì)狀態(tài)下的體積流量折算為標(biāo)準(zhǔn)體積流量或質(zhì)量流量,其折算系數(shù)中含有氣體密度的因素,當(dāng)氣體介質(zhì)的工作狀態(tài)偏離設(shè)計(jì)狀態(tài),流量示值將產(chǎn)生誤差。此外氣體介質(zhì)的組成、含量或溫度的變化,對(duì)流量測(cè)量也產(chǎn)生影響,所以蒸汽流量的測(cè)量更需要采取補(bǔ)償措施,并且因蒸汽的狀態(tài)變化補(bǔ)償因素也比較復(fù)雜。
無(wú)論采用何種流量計(jì)檢測(cè)飽和蒸汽的流量,在蒸汽壓力波動(dòng)的條件下工作,必須采取壓力補(bǔ)償措施,這是因?yàn)樵诹髁糠匠讨?,都含有蒸汽密度的因素,工作條件與設(shè)計(jì)條件不*時(shí),讀數(shù)會(huì)產(chǎn)生誤差,誤差的大小和工作壓力與設(shè)計(jì)壓力偏差的大小有關(guān),P實(shí)>P設(shè)將出現(xiàn)負(fù)誤差,否則將出現(xiàn)正誤差,可采取以下三項(xiàng)措施:
(1)輸送蒸汽的管路必須有良好的保溫措施防止熱量損失;
(2)在蒸汽管路上要逐段疏水,在管道的低處及儀表前的管道上應(yīng)設(shè)置疏水器,及時(shí)排出冷凝水;
(3)鍋爐操作中應(yīng)避免出現(xiàn)汽包液位過(guò)高現(xiàn)象,盡量減少負(fù)荷出現(xiàn)大的波動(dòng)。 [2]
技術(shù)參數(shù)
飽和蒸汽溫度和壓力成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,知道溫度就知道壓力,倆者知道其一就可以了。
查飽和蒸汽的焓值,需要通過(guò)熵焓表。但飽和蒸汽溫度和壓力是對(duì)應(yīng)關(guān)系,因此只需監(jiān)測(cè)兩者之中任一個(gè)數(shù)據(jù),然后根據(jù)熵焓表查出對(duì)應(yīng)的焓值,乘以蒸汽量,就能計(jì)算飽和蒸汽的熱量。而過(guò)熱蒸汽的溫度和壓力關(guān)系不對(duì)應(yīng),要計(jì)算過(guò)熱蒸汽的熱量必需監(jiān)測(cè)過(guò)熱蒸汽的溫度和壓力兩個(gè)數(shù)據(jù),根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)才能查出對(duì)應(yīng)焓值。