如果把饱和蒸汽继续进行加热,其温度将会升高,并超过该压力下的饱和温度。这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。过热蒸汽有其本身的应用领域,如用在发电机组的透平,通过喷嘴至电机,推动电机转动。但是过热蒸汽很少用于工业制程的热量传递过程,这是因为过热蒸汽在冷凝释放蒸发焓之前必须先冷却到饱和温度,很显然,与饱和蒸汽的蒸发焓相比,过热蒸汽冷却到饱和温度释放的热量是很小的,从而会降低工艺制程设备的性能。
过热蒸汽加热的优缺点
为了保证驱动设备不会因为冷凝水受损,因此一般使用过热蒸汽。
为了提高热效率和工作能力,例如:在低压蒸汽下的过热度达到极大的比容,甚至真空的情况。
供给和排放时都使用过热蒸汽有个明显的优点就是在蒸汽驱动设备的时候不会产生冷凝水,这样就能有效的避免由于碳酸侵蚀和腐蚀设备的危险。此外,汽轮机的理论热效率是和其出口和入口的焓值相关联的。因此提高了过热蒸汽的压力就等于提高汽轮机入口方向的焓值,从而有效提供了热效率。
利用过热蒸汽加热的缺点:
特点 | 缺点 |
传热系数低 | 生产效率低下 |
需要较大的传热面积 | |
不能够通过压力的控制来调控蒸汽温度 | 过热蒸汽需要保证较高的运输速度,不然热量会从系统中损失从而导致温度的下降。 |
使用显热来传递热能 | 温度的下降可能对产品造成不利的影响 |
温度可能非常高 | 需要建设坚固的设备,因此需要较高的初期投入 |
由于这些原因,在热交换器中,饱和蒸汽比过热蒸汽更适合作为热源。另外一方面来看,它还具另外一个优势,高温蒸气可以在无氧环境下作为一个直接加热源。过热蒸汽在食品加工行业方面,例如烹煮、烘干等的相关应用研究也在进行中。