1、蒸汽的本質：

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）、蒸汽的生產相對較簡單、經(jīng)濟

4）、蒸汽可以高效地輸送到用汽點，其它的熱載體，如高溫油或水，都必須通過泵來輸送，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應的），而其它熱載體在輸送過程中會逐漸冷卻，直至在靜止管路中完全冷卻

6）、蒸汽系統(tǒng)的設備管理更容易 （效率高、維護方便）

7）、蒸汽應用靈活、更廣泛（換熱、殺菌、滅火等）

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

3、各種狀態(tài)蒸汽的分類

蒸汽的性質取決于蒸汽的壓力、溫度和體積這三個條件的結合。

A、飽和蒸汽：是由液態(tài)水和氣態(tài)水組成的。換句話說，就是蒸發(fā)的速度等同于冷凝速度。由鍋爐產生的水蒸氣基本上是飽和蒸汽。因為其許多特性，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：

1）、利用潛熱快速、均勻地加熱，產品的質量和產量得到提高

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備的初期投資

4）、來源于水，所以安全并且低成本

 當用飽和蒸汽加熱時，有必要留意以下情況：

1）、熱輻射損失導致一些蒸汽冷凝，形成冷凝水，這些冷凝水必須通過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，熱效率會被削弱

3）、如果因為管道內部摩擦引起了壓力的下降，那么溫度也會下降

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

B、過熱蒸汽：飽和蒸汽繼續(xù)加熱得到過熱蒸汽，產生的蒸汽在相同壓力下比飽和蒸汽溫度更高。這類蒸汽主要應用于動力設備，如汽輪機，很少用于加熱。

1）、過熱蒸汽很少用于加熱主要是因為以下原因： 

2）、加熱過程中溫度會有變化，因為這部分熱量是顯熱，對生產質量有影響

3）、即使壓力穩(wěn)定，溫度也不能精確控制，不能通過壓力來控制

4）、因為傳熱系數(shù)低，所以傳熱效果差，對生產效率和初期投資有影響

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

   C、超臨界水：超臨界水是指超越了臨界點的水；在臨界點蒸汽的潛熱為零。

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溫度產生的蒸汽稱為干飽和蒸汽；

但是實際上鍋爐產生的蒸汽或電廠送來的蒸汽都是濕蒸汽，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：就是通過一種稱為“換熱器”的設備進行加熱的方法

蒸汽從換熱器壁表面流過，蒸汽的熱量就轉移到被加熱的物質一側。通過這種方式，蒸汽不會和被加熱的物質接觸。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行加熱。如榨油廠的蒸脫機、膨化機調質器、汽提塔、解析塔和精煉廠的脫臭塔。

5、蒸汽加熱的優(yōu)勢（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：供應給換熱器的蒸汽處于氣態(tài)，在其內部變成液態(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被釋放出來，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換熱器傳遞到被加熱的產品。

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

因此，與通過降溫進行加熱的熱水或熱油相比較，蒸汽通過從氣體轉換成液態(tài)進行加熱，而且蒸汽通過凝結傳遞的熱量明顯比熱水或熱油通過對流的熱量多。它還有以下優(yōu)勢：

●如果換熱器的換熱面積相同，使用蒸汽可以縮短加熱時間

●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：因為蒸汽流速較高，一般為25-40m/s，因此相對于水、空氣、導熱油等，蒸汽的高流速強烈影響腐蝕反應和機理。一般說來，流速增大，腐蝕速度隨之增大，當流速達到某一臨界時，同時出現(xiàn)嚴重的局部腐蝕，孔蝕、應力腐蝕等的敏感性也隨之增強。所以，蒸汽對閥門、管件、換熱設備等的腐蝕、沖蝕和汽蝕是不可忽視的。

2）、腐蝕：高溫帶來的氧化，蒸汽中化學物質的腐蝕，造成閥門、管件或加熱設備內部結垢。

3）、冷凝：因為蒸汽在輸送和換熱過程中會產生冷凝，因此必須使用疏水閥來及時排放冷凝水，否則造成設備內積水，導致?lián)Q熱不能正常進行。另外可能產生一些相關的現(xiàn)象如閃蒸、水錘、失流、蒸汽綁、空氣綁等，這將導致系統(tǒng)無法正常運行。而使用熱水和導熱油加熱，則不需使用疏水閥。

滲透性：蒸汽因為本身的物理特性和壓力的原因，具有一定的滲透性，因此對一些閥門及密閉壓力容器等，都要求良好的密封性能，比如說需要使用波紋管密封的截止閥來防止蒸汽滲漏。當然，若使用石墨填料來密封閥門，因石墨中的部分雜質很容易被導熱油溶解，導致石墨粉狀化，無法使石墨填料達到密封效果，因此導熱油的滲透性更強于蒸汽，大約是50倍。