水蒸气的定压产生过程（工程热力学课件）

水蒸气过热度干饱和蒸汽过热蒸汽过热度：D=t-ts这个阶段所需的热量称为过热热:qs=h-h"过热度：D=t-ts3、过热阶段水的定压预热阶段：aTs液体热饱和水的定压汽化过程：汽化潜热干蒸汽的定压过热过程：过热热qs=h-h"bcde整个水蒸汽产生过程吸热量(1kg水)：4、水蒸汽定压产生过程总吸热量二、水蒸汽的p-v与T-s图压力P升高对汽化过程的影响？ts升高，v’增大（膨胀性大于压缩性）；v’’减小（压缩性大于膨胀性）；所以：b点向右移动，d点向左移动，汽化过程缩短，预热过程增长，过热过程增加。二、水蒸汽的p-v与T-s图二线（均为饱和曲线）下界线（饱和水线）CM上界线（干饱和蒸汽线）CN三个区域:液态区(下界线左侧)、湿蒸汽区(饱和曲线内)、汽态区(上界线右侧)。一点:临界点c:上、下界线的交点.将各种压力下水蒸气的定压产生过程线集中表示在p-v图和T-s图上而得到。T水、汽差别消失，汽化在瞬间完成，汽化热为零；在临界温度以上，单纯增压不能使其液化（即tc是最高的饱和温度）；在临界压力及以上加热时，当达到临界温度时汽化在瞬间完成（即水的定压加热过程只有两个阶段）。水蒸气的临界参数为：临界点的各状态参数临界点C的特点临界压力临界温度临界比容小结水蒸气的定压产生过程在p-v图和T-s图上所表现出的相变规律可归纳为:

一点(临界点)、

二线(饱和水线、干饱和蒸汽线)、

三区(未饱和水区、湿蒸汽区、过热蒸汽区)

五态(未饱和水状态、饱和水状态、湿蒸汽状态、干蒸汽状态、过热蒸汽状态)思考题1.

有没有400℃的水？2.有没有0℃的水蒸汽？3.有没有1℃的冰？4.会有600Pa的液态水存在吗?答案：1.没有；2.有；3.没有；4.没有.三、水蒸汽参数对电厂热力设备的影响1、高参数水蒸汽的基本性质1）过热蒸汽的比热容当温度不变时，比热容随压力升高而升高；当压力不变时，比热容随温度升高先下降后升高。2）过热蒸汽的比容当温度不变下，过热蒸汽的比容随压力升高而大大下降；在一定压力下，过热蒸汽的比容随温度升高而增大。3）过热蒸汽的焓在一定温度下，过热蒸汽的焓随压力升高而减小;在一定压力下，过热蒸汽的焓随温度升高而增大.图图2、高参数水蒸汽对锅炉设备的影响1）温度提高的影响--过热器的受热面积增大，对材料耐热性能要求高;2）压力提高的影响--液体热和过热热的比例增大，汽化热的比例缩小；要求：省煤器和过热器受热面增大，而水冷壁受热面减小。随压力的升高，汽水密度差将减小，炉内自然循环将变得困难，并对汽水分离装置的要求也高；故当压力在19MPa以上时，必须采用强迫循环锅炉和高质量的汽水分离设备，或者采用直流锅炉。而不能采用自然循环锅炉。图图水蒸气

水蒸气的定压产生过程过热阶段水蒸汽的定压产生过程汽化阶段预热阶段未饱和水饱和水湿饱和蒸汽干饱和蒸汽过热蒸汽一、水蒸汽的定压产生过程

v'

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vt<tst>tst=tst=ts

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vx5-2水蒸汽的定压产生过程水蒸汽的定压产生过程参数变化特点t<tst=tst=tst=tst>tsv0<v’v=v’v=v’’v’<vx<v’’v>v’’未饱和水饱和水湿蒸汽干蒸汽过热蒸汽h0<h’h=h’h=h’’h’<hx<h’’h>h’’s0<s’s=s’s=s’’s’<sx<s’’s>s’’水预热汽化过热v↑h↑s↑5-2水蒸汽的定压产生过程5-2水蒸汽的定压产生过程五个状态:未饱和水a饱和水b湿饱和水蒸汽m干饱和水蒸汽d过热水蒸汽e。三个阶段：

预热阶段a-b：t0未饱和水→ts饱和水。t↑，v↑。汽化阶段b-d：ts饱和水→ts干饱和水蒸汽。v↑，t和p均不变。其间为汽液混合的湿饱和蒸汽。过热阶段d-e：ts干饱和水