未經過熱處理的蒸汽稱為飽和蒸汽,飽和蒸汽是在一個大氣壓下,溫度為100度的蒸汽,溫度不能再升高,是飽和狀態下的蒸汽。飽和蒸汽由氣體分子之間的熱運動現象造成的。在飽和狀態下的液體稱為飽和液體,其蒸汽稱為干飽和蒸汽(也稱飽和蒸汽)。 它是無色、無味、不能燃燒又無腐蝕性的氣體。飽和蒸汽的溫度與壓力之間一一對應,二者之間只有一個獨立變量。
一、飽和蒸汽的原理:
當液體在有限的密閉空間中蒸發時,液體分子通過液面進入上面空間,成為蒸汽分子。由于蒸汽分子處于紊亂的熱運動之中,它們相互碰撞,并和容器壁以及液面發生碰撞,在和液面碰撞時,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。開始蒸發時,進入空間的分子數目多于返回液體中分子的數目,隨著蒸發的繼續進行,空間蒸汽分子的密度不斷增大,因而返回液體中的分子數目也增多。當單位時間內進入空間的分子數目與返回液體中的分子數目相等時,則蒸發與凝結處于動平衡狀態,這時雖然蒸發和凝結仍在進行,但空間中蒸汽分子的密度不再增大,此時的狀態稱為飽和狀態。在飽和狀態下的液體稱為飽和液體,其對應的蒸汽是飽和蒸汽,但最初只是濕飽和蒸汽,待蒸汽中的液態水完全蒸發后才是干飽和蒸汽。蒸汽從不飽和到濕飽和再到干飽和的過程溫度是不增加的,干飽和之后繼續加熱則溫度會上升,成為過熱蒸汽。
二、飽和蒸汽具有如下特點:
1、飽和蒸汽的溫度與壓力之間一一對應,二者之間只有一個獨立變量。理想的飽和蒸汽狀態,指的是溫度、壓力及蒸汽密度三者存在一一對應的關系,知道其中一個,其他二個值就是定數。存在這種關系的蒸汽就是飽和蒸汽,否這都可以視為過熱蒸汽進行計量,如圖為飽和蒸汽壓力與溫度對照表;
2、飽和蒸汽容易凝結,在傳輸過程中如有熱量損失,蒸汽中便有液滴或液霧形成,并導致溫度與壓力的降低。含有液滴或液霧的蒸汽稱為濕蒸汽。嚴格來說,飽和蒸汽或多或少都含有液滴或液霧的雙相流體,所以,不同狀態下不能用同一氣體狀態方程式來描述。飽和蒸汽中液滴或液霧的含量反映了蒸汽的質量,一般用干度這一參數來表示。蒸汽的干度是指單位體積飽和蒸汽中干蒸汽所占的百分數,以“x”表示;
3、準確計量飽和蒸汽流量比較困難,因為飽和蒸汽的干度難以保證,一般流量計都不能準確檢測雙相流體的流量,蒸汽壓力波動將引起蒸汽密度的變化,流量計示值產生附加誤差。所以在蒸汽計量中,必須設法保持測量點處蒸汽的干度以滿足要求,必要時還應采取補償措施,實現準確的測量。
三、KH-RG18 飽和蒸汽P-T關系實驗儀
高壓電蒸汽發生器、高低壓控制壓力表、功率調節儀、透明玻璃窗、溫度和壓力保護裝置、溫控儀、可配套不銹鋼實驗臺。
1、測試一系列對應飽和水液面壓力下的飽和蒸汽溫度,繪制出關系曲線。
2、可直觀地觀察到相應飽和壓力與飽和溫度下的沸騰現象。
3、輸入電源:單相AC220V±10% 50Hz,功率500W。
4、高低壓控制壓力表,最大壓力1MPa,采用軸向帶邊電接點壓力表起到安全保護作用。
5、外形尺寸:500×350×600mm,外形為不銹鋼支架。