當開車到一個新的地區,您會需要一張地圖(或GPS導航系統)。當乘坐飛機,您會需要一張飛機起落時刻表。而如果從事蒸汽領域内的工作,您則需要一張蒸汽表。本文将會向您詳細介紹如何使用蒸汽表,并告訴您不同蒸汽表之間的區别。
飽和蒸汽表任何蒸汽工程師都離不開飽和蒸汽表。我們可以使用它查詢蒸汽壓力對應的溫度,反之亦然。除了溫度與壓力的對應關系,我們還可以得到該狀态下的熱焓(h)和比容(v)等數值。
飽和蒸汽表中的數值都反映了該壓力下蒸汽的飽和溫度,也就是我們常說的沸點。在這個溫度下,水(液态)和蒸汽(液态)是相互混合和共存的。由于在飽和溫度下,H2O可以是液态,也可以是氣态,因此就出現了兩個數值:飽和水(液态)數值,腳标“f”,和飽和蒸汽(氣态)數值,腳标“g”。
飽和蒸汽表例其中:
資料來源:1999年日本機械學會蒸汽表
加熱工藝一般使用蒸汽的潛熱(Hfg)來加熱産品。在蒸汽表中我們可以看到,低壓蒸汽所含的潛熱比較大。當飽和蒸汽壓力上升,蒸發潛熱逐漸變小,直至當壓力達到22.06MPa(3200 pSI)時變為0。
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由于飽和蒸汽壓力和溫度之間相互一一對應,因此飽和蒸汽表一般分為兩種:基于壓力和基于溫度。但其實這2個表格所含的數據是一樣的,隻是排序不同而已。
基于壓力的飽和蒸汽表
壓力(表壓) |
溫度 |
比容 |
熱焓 | |||
kPaG |
ºC |
m3/kg |
kJ/kg | |||
P |
T |
Vf |
Vg |
Hf |
Hfg |
Hg |
0 |
99.97 |
0.0010434 |
1.673 |
419.0 |
2257 |
2676 |
20 |
105.10 |
0.0010475 |
1.414 |
440.6 |
2243 |
2684 |
50 |
111.61 |
0.0010529 |
1.150 |
468.2 |
2225 |
2694 |
100 |
120.42 |
0.0010607 |
0.8803 |
505.6 |
2201 |
2707 |
溫度 |
壓力(表壓) |
比容 |
熱焓 | |||
ºC |
kPaG |
m3/kg |
kJ/kg | |||
T |
P |
Vf |
Vg |
Hf |
Hfg |
Hg |
100 |
0.093 |
0.0010435 |
1.672 |
419.1 |
2256 |
2676 |
110 |
42.051 |
0.0010516 |
1.209 |
461.4 |
2230 |
2691 |
120 |
97.340 |
0.0010603 |
0.8913 |
503.8 |
2202 |
2706 |
130 |
168.93 |
0.0010697 |
0.6681 |
546.4 |
2174 |
2720 |
140 |
260.18 |
0.0010798 |
0.5085 |
589.2 |
2144 |
2733 |
150 |
374.78 |
0.0010905 |
0.39250 |
632.3 |
2114 |
2746 |
飽和蒸汽表可以使用兩種不同的壓力:絕對壓力和表壓。
壓力(絕對) |
溫度 |
比容 |
熱焓 | |||
kPa |
ºC |
m3/kg |
kJ/kg | |||
P |
T |
Vf |
Vg |
Hf |
Hfg |
Hg |
0 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
20 |
60.06 |
0.0010103 |
7.648 |
251.4 |
2358 |
2609 |
50 |
81.32 |
0.0010299 |
3.240 |
340.5 |
2305 |
2645 |
100 |
99.61 |
0.0010432 |
1.694 |
417.4 |
2258 |
2675 |
壓力(表壓) |
溫度 |
比容 |
熱焓 | |||
kPaG |
ºC |
m3/kg |
kJ/kg | |||
P |
T |
Vf |
Vg |
Hf |
Hfg |
Hg |
0 |
99.97 |
0.0010434 |
1.673 |
419.0 |
2257 |
2676 |
20 |
105.10 |
0.0010475 |
1.414 |
440.6 |
2243 |
2684 |
50 |
111.61 |
0.0010529 |
1.150 |
468.2 |
2225 |
2694 |
100 |
120.42 |
0.0010607 |
0.8803 |
505.6 |
2201 |
2707 |
為了測量壓力時能更方便的選擇基準,因此我們創造了表壓這個單位。
基于表壓的蒸汽表将大氣壓力設為基準值0,而基于絕對壓力的蒸汽表則将其設為101.3kPa(14.7psi) 。為區别表壓和絕對壓力,我們會在壓力單位後增加一個“g”,例如kPaG或psig。
表壓和絕對壓力間的相互關系SI單位蒸氣壓力[kPa abs]= 蒸氣壓力[kPaG] 101.3kPa
重要提示: 如果弄錯了絕對壓力和表壓,查詢出的數值就會有較大偏差,因此當您在查閱蒸汽表時請特别注意壓力單位。
表格摘要表壓:*大氣壓力為101.3kPa(14.7psi)
過熱蒸汽表飽和蒸汽表中查詢不到過熱蒸汽的數值,但在實際中,我們又會常常用到過熱蒸汽,因此我們同樣需要過熱蒸汽表。過熱蒸汽的溫度不像飽和蒸汽那樣,和壓力一一對應,同壓力下的過熱蒸汽溫度可能多種多樣。
實際上,過熱蒸汽的壓力能對應很多溫度,因此不可能将所有的數據都彙集到同一個表中。所以我們在過熱蒸汽表中隻是列舉了一些代表性的壓力。
過熱蒸汽表例
上表中列舉了一些有代表性壓力和溫度下過熱蒸汽的比容(Vg),熱焓(Hg)和比熱(Sg)
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