蒸汽回收機煙道余熱回收凝結水

水達到飽和溫度時就成為飽和水，并開始蒸發，直到成為干飽和蒸汽，溫度一定保持在飽和溫度范圍。然而，當再 進一步對干飽和蒸汽加熱時，溫度則升高，這種比干飽和蒸汽溫度高的蒸汽稱為“過熱蒸汽”。過熱蒸汽的溫度與該壓 力下飽和蒸汽溫度的差稱為“過熱度”。此外，為了使干飽和 蒸汽成為過熱蒸汽所增加的熱量，可以用溫度計顯示出來，因此，它也是顯熱，其熱焓當然也就增大了。

如前所述，飽和蒸汽的壓力與溫度之間有一定的關系。 如果已知壓力，那么,該壓力下飽和蒸汽的溫度就即可得知。 但過熱蒸汽的壓力與溫度之間無任何關系，只要加熱，多少不限，就能提髙溫度。因此，壓力一定的場合，其過熱蒸汽的溫度卻大不相同。

在一定壓力下，過熱開始的瞬間所增加的熱量不但提高了蒸汽的溫度，而且使其體積也增大(參看表7)。因此，當壓 力相等，過熱蒸汽的過熱度越髙，蒸汽具有的熱量，即熱焓也就越大，所帶來的效益也應越顯著。一般說來，過熱蒸汽和飽和蒸汽相比，有以下優點：

①在蒸汽輸運管（蒸汽管）中和汽輪機等蒸汽原動機內，即使溫度下降，也不會產生蒸汽凝結，也就是說由于不 容易產生凝結水，蒸汽損失少，所以可防止凝結水（水滴）

產生的水擊作用。

②由于不容易產生凝結水，也就難以增加蒸汽原動機內的摩擦阻力，使蒸汽流通變得平穩順利，同時也減輕了因凝結水而造成的內部腐蝕現象。

③具有熱量多、容積大的特點，所以用少量蒸汽可以做 大功。因而蒸汽消費量少，可節省燃料。

過熱蒸汽也存在以下一些缺點：

①生產過熱蒸汽，則需要設置與鍋爐配套的過熱器, 這時鍋爐的價格是同容量的鍋爐加上過熱器的價格，則需增 加費用15%?20%，并且，使用方法復雜，使蒸汽成本增髙。

②過熱度即使提高了，但因為提高溫度的比例和所具有 的熱量不是成比例地增大，所以作為加熱源使用，其實用價 值不大。

因此，原則上，過熱蒸汽只適用于蒸汽輪機或蒸汽發動 機等蒸汽原動機作為動力源（這種場合，由于蒸汽的膨脹力 產生的動力，使熱能轉換成功)，一般不作為加熱源來使用。

從表7過熱蒸汽的性質和過熱蒸汽的優點來看，理論上 可以認為，過熱蒸汽即使作為加熱源使用，可能蒸汽的利用率會很高，并且是很經濟的。然而，從實際上看，過熱蒸汽 作為如熱源，并不適當。以下對此進行說明。

過熱蒸汽在作為加熱源使用的場合，如果目的在于使用 熱量，那么，也是有很大效果和價值的。可是，如果其使用目的著眼于溫度（例如，要使被加熱物加熱至200°C,需使 用壓力為20kgf/cm2g下的220°C的過熱蒸汽。如果這時使 用飽和蒸汽的話，那么需要壓力比20kgf/cm2還要高的高壓蒸汽)，在理論上暫且不論，而實際上必然會失敗的。

其原因是，蒸汽放熱時，如果是飽和蒸汽，則釋放內部潛在的潛熱，這時，潛熱全部釋放，直至還原為飽和水的狀凝結水溫度不變也不會降低。因此，等于在同一壓力下保持同 一溫度。然而，過熱蒸汽的過熱溫度是顯熱，并且與過熱度 相比，顯熱的熱焓小，稍一放熱，溫度降低則十分顯著，因此，維持一定的過熱度再進行放熱，不僅是不可能的，而且溫度下降很快。

但是，在單純以加熱為目的而使用蒸汽的場合，過熱蒸汽的有效熱量比同壓力下的飽和蒸汽僅僅多出相當于過熱度 的熱量，其熱效率可能會高。可是，從熱量交換的角度上看，其效果如何呢？關于這一點，可以引用中條義守氏的著作《燃料的節約和汽缸的保養》一文：

“這個問題，即使有識者，也往往陷入錯覺之中，進行 錯誤的解釋，在一般情況下，假如對傳熱系數或傳熱熱阻進 行研究的話，那么你自己得出的僅僅是理論上的判斷。也就 是說與蒸汽到傳熱面的傳熱熱阻相比，在總熱阻或被加熱面的熱阻顯著增大時，當然過熱蒸汽的傳熱量多。例如，采曖用的散熱器上，如果只是為了使它保持一定溫度而輸送過熱蒸 汽的話，這種方式應比同壓力下的飽和蒸汽的放熱量多，即在這種場合下，接觸空氣的表面傳熱熱阻很大。換言之，因為空氣的冷卻能力非常弱，因此散熱器的的表面溫度也比同 壓力的飽和蒸汽要高，進而釋放的熱量也應該多。

但是，當過熱和飽和兩種蒸汽是在同一溫度時，飽和蒸汽對傳熱面的 熱傳導系數大，因此，其放熱量也應該多。對此，蓋布哈爾 特也闡述了同樣論點，即：若用在給水加熱器上，即使是過熱蒸汽，其交換管壁上的熱量與同壓力的飽和蒸汽幾乎是一樣的。為什么呢？因為接觸水的一側的傳熱系數大，即水的冷卻能力特別大的緣故，實際上與過熱蒸汽的溫度高低無關。事實證明，不可能把管外面的溫度升高到同壓力的飽和蒸汽的溫度之上”。

“無論怎樣，對這些問題只要認真研究各傳熱系數，就可以在理論上得出正確的判斷。然而比這更重要的是，面對目前的實際問題，在一般情況下，對過熱蒸汽的溫度所抱有的迷信，從一開始就應毫不猶豫地打消，而應該把目標放到熱效率上來考慮過熱蒸汽的利用，這才是加明智的”。