過熱蒸汽特點和正確使用
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我們一般說的蒸汽是飽和蒸汽，就是在鍋爐內，鍋爐水被加熱蒸發而產生。如果鍋爐中產生的飽和蒸汽通過更高溫度的換熱面，它的溫度會上升并超過蒸發溫度。這時，蒸汽就會被描述為超過飽和溫度一定溫度的過熱蒸汽。
在鍋爐內或蒸汽中，當仍有水存在的時候，過熱度是無法產生的，因為吸收的熱量首先會蒸發更多的水。飽和蒸汽必須通過額外的換熱器才能得到更高的溫度，這就需要在鍋爐中二次換熱或經過單獨的過熱器，主要的加熱媒介可以是熱煙氣或者單獨加熱。
除了可以采用附加的換熱器（通常稱為過熱器）來獲得過熱度外，還可以通過讓蒸汽通過減壓閥的噴嘴后膨脹到低壓下來獲得。這是因為經過節流過程，低壓蒸汽與高壓蒸汽具有相同的焓（除去通過減壓閥時造成的一小部分能量損失），但是，節流后蒸汽溫度總是比供氣溫度低。
過熱蒸汽的典型應用為動力性，例如：在汽輪機中，蒸汽通過噴嘴直接作用于轉子上，從而帶動轉子轉動，使之發生的能量只能來自于蒸汽，所以，在邏輯上，蒸汽通過汽輪機后能量降低，如果這個蒸汽采用的是飽和蒸汽，那么失去能量后會使蒸汽冷凝。
在設備進口供應過熱蒸汽，利用過熱蒸汽做功，直到溫度/壓力比較接近飽和時再排出蒸汽。在汽輪機上使用過熱蒸汽的原因是為了提高熱效率。為了得到更高的熱效率，汽輪機進口的溫度或能量應盡可能高，這就意味著實際中所能達到的壓力和溫度；過熱蒸汽是達到這種條件的*簡單的辦法。
利用過熱蒸汽必須正確計算，蒸汽在不同壓力下的性質形成過熱蒸汽表，這與飽和蒸汽表采用的是同樣的辦法。對過熱蒸汽來說，它的壓力和溫度沒有直接關系，因此，在特定壓力下的過熱蒸汽可能對應有很大的范圍的溫度值。通常，飽和蒸汽對應的是表壓，過熱蒸汽對應的是**壓力。
值得注意的是，從過熱部分的能量來看，比熱容可以由飽和蒸汽（100°C）和過熱蒸汽（400°C）之間的溫度差別來計算，與水的比熱容不同，過熱蒸汽的比熱容受到壓力和溫度的影響而變化，并不是一個常數。簡單工程計算的比熱容的值2.0 kJ/kg 僅表示在某個壓力下特定的溫度范圍下的估計值。由于過熱蒸汽的溫度、壓力和比熱之間沒有直接的對應關系，在過熱度比較小的時候，隨著壓力的增加比熱容的變化趨勢卻可以確定
過熱蒸汽可否用在過程熱交換器和其它熱系統上呢？盡管不是一個理想的換熱媒介，過熱蒸汽仍然在世界上很多工廠中得到了廣泛應用，尤其是用于HPIs（烴類工藝工業）中，這些工藝是生產各類油和石化產品的。這方面的應用類似于電站使用的過熱蒸汽，是由于過熱蒸汽更適合于汽輪機使用，而并非是說它比飽和蒸汽對加熱工藝更有優勢。
在更多情況下，飽和蒸汽更適合用于熱交換工藝，有時甚至需要把過熱蒸汽減溫成飽和蒸汽來使用。通常通過減溫把蒸汽過熱度降到10度以內，這個過熱度通過**個換熱表面而被消除，過大的過熱度無法做到這一點而且對加熱目的來說并不經濟，*好避免過大的過熱度。有很多理由可以證明過熱蒸汽為什么不如飽和蒸汽適合于過程加熱。
過熱蒸汽必須先冷卻到飽和溫度才能釋放出蒸發焓，這部分從過熱蒸汽冷卻到飽和溫度所放出的熱量與蒸發焓相比來說很小。如果蒸汽過熱度很小，這很小的一部分熱量比較容易釋放出來，但是過熱度很大的時候，冷卻的時間相對要長很多，而且，在那段時間內僅能放出很少一部分熱量。
與飽和蒸汽不同的是，過熱蒸汽的溫度并不確定，過熱蒸汽必須冷卻來放熱，而飽和蒸汽僅是發生相變來放熱，這就是說過熱蒸汽放熱的時候可能在換熱表面產生溫度梯度。
在換熱器中，使用過熱蒸汽會在沸騰區內靠近管片的地方形成干墻，瓦特節能研究發現，干墻區會很快鱗化和變粗糙，管墻的高溫會導致管子失效。這些都清楚地表明了在熱交換應用中，過熱度過大的蒸汽應用很少，因為：
- 在冷卻到飽和溫度前放出熱量很少；
- 熱交換表面溫度梯度較大；
- 蒸汽過熱時換熱率較低；
- 需要更多的換熱面；
所以，在傳熱應用中，過熱蒸汽沒有飽和蒸汽效率高。盡管相同壓力下的過熱蒸汽的溫度總是大于飽和蒸汽的，它的傳熱能力要遠小于飽和蒸汽。因此，在相同壓力下的熱傳遞過程中，過熱蒸汽的效率要比飽和蒸汽的低很多。
過熱蒸汽在熱傳遞方面比飽和蒸汽效率低，在換熱量相同的情況下，使用過熱蒸汽換熱的需要的盤管面積就比飽和蒸汽大。一般的換熱器設計中為蒸汽通過相對較小的通道，如：管殼式換熱器的管子或板式換熱器的板。
在一些應用中，瓦特節能的經驗發現，如造紙機械中的烘干筒，過熱蒸汽被引入一個很大的容積，因此流速變的非常小。這里，靠近烘筒壁的蒸汽溫度快速下降并開始冷凝，這樣，熱量通過管壁的傳遞與飽和蒸汽的一樣。過熱度僅存在于蒸汽空間的中心，對傳熱率影響較小。
有些工藝中需要把蒸汽冷凝后產生的濕氣引入工藝，如動物飼料的造粒工藝中，這是蒸汽的水分是工藝中必須的一部分，如果使用過熱蒸汽會使這些飼料過于干燥，很難進行顆粒化。
