1、蒸汽的本質(zhì)：

我們知道，水的三相分別為固態(tài)的冰、液態(tài)的水和氣態(tài)的蒸汽，所以通俗地講，蒸汽的本質(zhì)就是含有足夠熱量的氣態(tài)水，這樣解釋也是為了方便解釋后面章節(jié)要介紹的疏水閥。

2、相比于其他熱傳遞載體，為什么蒸汽能得到最廣泛的使用？

1）、蒸汽更節(jié)能

2）、蒸汽的使用效率更高（大氣壓下1KG蒸汽的熱焓值為2257.51KJ）

3）、蒸汽的生產(chǎn)相對(duì)較簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)

4）、蒸汽可以高效地輸送到用汽點(diǎn)，其它的熱載體，如高溫油或水，都必須通過(guò)泵來(lái)輸送，而且較難控制

5）、蒸汽更穩(wěn)定，更容易控制 （飽和蒸汽的溫度與壓力是一一對(duì)應(yīng)的），而其它熱載體在輸送過(guò)程中會(huì)逐漸冷卻，直至在靜止管路中完全冷卻

6）、蒸汽系統(tǒng)的設(shè)備管理更容易 （效率高、維護(hù)方便）

7）、蒸汽應(yīng)用靈活、更廣泛（換熱、殺菌、滅火等）

空氣：作為另一種常見的動(dòng)力介質(zhì)，往往溫度較低。但空氣若進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)中，則是一種阻礙傳熱的有害不凝氣體，必須及時(shí)排除。

3、各種狀態(tài)蒸汽的分類

蒸汽的性質(zhì)取決于蒸汽的壓力、溫度和體積這三個(gè)條件的結(jié)合。

A、飽和蒸汽：是由液態(tài)水和氣態(tài)水組成的。換句話說(shuō)，就是蒸發(fā)的速度等同于冷凝速度。由鍋爐產(chǎn)生的水蒸氣基本上是飽和蒸汽。因?yàn)槠湓S多特性，飽和蒸汽成為了非常好的熱源，最終被廣泛用作100℃到200℃的熱源。

優(yōu)點(diǎn)：

1）、利用潛熱快速、均勻地加熱，產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量得到提高

2）、壓力和溫度能精確地控制，用控制壓力取代控制溫度成為可能

3）、傳熱系數(shù)高，換熱面積小可以減少設(shè)備的初期投資

4）、來(lái)源于水，所以安全并且低成本

 當(dāng)用飽和蒸汽加熱時(shí)，有必要留意以下情況：

1）、熱輻射損失導(dǎo)致一些蒸汽冷凝，形成冷凝水，這些冷凝水必須通過(guò)安裝在蒸汽輸送主管的蒸汽疏水閥排出

2）、如果用的蒸汽不是完全的干飽和蒸汽，熱效率會(huì)被削弱

3）、如果因?yàn)楣艿纼?nèi)部摩擦引起了壓力的下降，那么溫度也會(huì)下降

飽和蒸汽一旦冷凝就失去了潛熱。所以當(dāng)飽和蒸汽通過(guò)排氣孔從管道排放到大氣，一部分接觸到大氣的蒸汽會(huì)冷凝，形成白色的水霧（小水珠）。如果增加熱量，內(nèi)部能量上升，分子運(yùn)動(dòng)加速。分子活動(dòng)性的上升使氫鍵斷開，水就蒸發(fā)形成“水蒸氣”。

B、過(guò)熱蒸汽：飽和蒸汽繼續(xù)加熱得到過(guò)熱蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽在相同壓力下比飽和蒸汽溫度更高。這類蒸汽主要應(yīng)用于動(dòng)力設(shè)備，如汽輪機(jī)，很少用于加熱。

1）、過(guò)熱蒸汽很少用于加熱主要是因?yàn)橐韵略颍?nbsp;

2）、加熱過(guò)程中溫度會(huì)有變化，因?yàn)檫@部分熱量是顯熱，對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量有影響

3）、即使壓力穩(wěn)定，溫度也不能精確控制，不能通過(guò)壓力來(lái)控制

4）、因?yàn)閭鳠嵯禂?shù)低，所以傳熱效果差，對(duì)生產(chǎn)效率和初期投資有影響

如我們所見，在熱交換器中使用過(guò)熱蒸汽和使用飽和蒸汽相比較，沒(méi)有優(yōu)勢(shì)可言。在另一方面，當(dāng)以高溫氣體的形式作為直接加熱的熱源時(shí)，它相對(duì)熱空氣的優(yōu)勢(shì)在于能在無(wú)氧條件下加熱。目前正在研究在食品加工方面的應(yīng)用，比如烹飪和烘干。另外還有汽輪機(jī)。

   C、超臨界水：超臨界水是指超越了臨界點(diǎn)的水；在臨界點(diǎn)蒸汽的潛熱為零。

蒸汽物理特性

蒸汽熱焓值

D、干蒸汽和濕蒸汽

在一定壓力下的沸騰點(diǎn)溫度產(chǎn)生的蒸汽稱為干飽和蒸汽；

但是實(shí)際上鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或電廠送來(lái)的蒸汽都是濕蒸汽，即蒸汽中含有一部分氣態(tài)水分（小水滴）。

4、蒸汽加熱的兩種方式：間接加熱和直接加熱

A、間接加熱：就是通過(guò)一種稱為“換熱器”的設(shè)備進(jìn)行加熱的方法

蒸汽從換熱器壁表面流過(guò)，蒸汽的熱量就轉(zhuǎn)移到被加熱的物質(zhì)一側(cè)。通過(guò)這種方式，蒸汽不會(huì)和被加熱的物質(zhì)接觸。典型的使用蒸汽加熱的換熱器如夾套鍋、管加熱、翅片式換熱器（薄板翅片、空氣翅片）。

這種使用換熱器進(jìn)行加熱的方法不僅限于使用蒸汽作為唯一的熱煤，其它的熱煤還包括熱水或熱油等。

B、直接加熱：就是將蒸汽直接與物料接觸進(jìn)行加熱。如榨油廠的蒸脫機(jī)、膨化機(jī)調(diào)質(zhì)器、汽提塔、解析塔和精煉廠的脫臭塔。

5、蒸汽加熱的優(yōu)勢(shì)（使用蒸汽加熱和使用熱水或熱油加熱有何區(qū)別？）

A、使用蒸汽加熱：供應(yīng)給換熱器的蒸汽處于氣態(tài)，在其內(nèi)部變成液態(tài)（冷凝水）并離開換熱器。蒸汽中的潛熱在蒸汽冷凝成液體時(shí)被釋放出來(lái)，所釋放的潛熱的量比冷凝后的熱水（飽和水）中所含的顯熱大2－5倍。潛熱被瞬間釋放并且通過(guò)換熱器傳遞到被加熱的產(chǎn)品。

B、使用熱水或熱油加熱：供應(yīng)給換熱器的熱水或熱油溫度非常高，離開換熱器時(shí)溫度很低。

因此，與通過(guò)降溫進(jìn)行加熱的熱水或熱油相比較，蒸汽通過(guò)從氣體轉(zhuǎn)換成液態(tài)進(jìn)行加熱，而且蒸汽通過(guò)凝結(jié)傳遞的熱量明顯比熱水或熱油通過(guò)對(duì)流的熱量多。它還有以下優(yōu)勢(shì)：

●如果換熱器的換熱面積相同，使用蒸汽可以縮短加熱時(shí)間

●如果工作量相同，使用蒸汽加熱，換熱器的換熱面積更小

6、蒸汽的危害性：（需要理解的幾個(gè)常用名詞解釋：沖蝕、汽蝕、空化、水錘、蒸汽綁、空氣綁、腐蝕）

1）、流速、沖蝕、汽蝕：因?yàn)檎羝魉佥^高，一般為25-40m/s，因此相對(duì)于水、空氣、導(dǎo)熱油等，蒸汽的高流速?gòu)?qiáng)烈影響腐蝕反應(yīng)和機(jī)理。一般說(shuō)來(lái)，流速增大，腐蝕速度隨之增大，當(dāng)流速達(dá)到某一臨界時(shí)，同時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的局部腐蝕，孔蝕、應(yīng)力腐蝕等的敏感性也隨之增強(qiáng)。所以，蒸汽對(duì)閥門、管件、換熱設(shè)備等的腐蝕、沖蝕和汽蝕是不可忽視的。

2）、腐蝕：高溫帶來(lái)的氧化，蒸汽中化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，造成閥門、管件或加熱設(shè)備內(nèi)部結(jié)垢。

3）、冷凝：因?yàn)檎羝谳斔秃蛽Q熱過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生冷凝，因此必須使用疏水閥來(lái)及時(shí)排放冷凝水，否則造成設(shè)備內(nèi)積水，導(dǎo)致?lián)Q熱不能正常進(jìn)行。另外可能產(chǎn)生一些相關(guān)的現(xiàn)象如閃蒸、水錘、失流、蒸汽綁、空氣綁等，這將導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。而使用熱水和導(dǎo)熱油加熱，則不需使用疏水閥。

滲透性：蒸汽因?yàn)楸旧淼奈锢硖匦院蛪毫Φ脑颍哂幸欢ǖ臐B透性，因此對(duì)一些閥門及密閉壓力容器等，都要求良好的密封性能，比如說(shuō)需要使用波紋管密封的截止閥來(lái)防止蒸汽滲漏。當(dāng)然，若使用石墨填料來(lái)密封閥門，因石墨中的部分雜質(zhì)很容易被導(dǎo)熱油溶解，導(dǎo)致石墨粉狀化，無(wú)法使石墨填料達(dá)到密封效果，因此導(dǎo)熱油的滲透性更強(qiáng)于蒸汽，大約是50倍。