湿蒸汽 vs. 干蒸汽：蒸汽干燥度的重要性

在蒸汽理论中搜索

你知道锅炉产生的蒸汽并非100%饱和吗？当蒸汽锅炉加热水时，水表面的泡沫在破碎时会将一些小水滴混入蒸汽中，除非我们使用过热蒸汽，不然夹杂水滴的蒸汽会使其变潮湿（湿蒸汽）。

蒸汽干度能衡量蒸汽中的含水量。如果说蒸汽中包含10%的水分，就说明蒸汽干度为90%，或者说干度为0.9。

蒸汽干度是非常重要的，因为它反应蒸汽中可被传输的热量（经常只有潜热），直接影响加热效率和质量。

例如，饱和蒸汽（100%干燥）在当前压力下包含100%潜热。而饱和水，是没有潜热的，干度为0，仅包含显热。

蒸汽干度=100%-[%夹带的水量]（以质量计算）

蒸汽表包含热焓（h），比容（v），熵（s）等等。对饱和蒸汽（100%干燥）和饱和水（0%干度）都适用，但是不适用于湿蒸汽。

如下列公式所定义的，可以通过蒸汽与水的比例计算得出：

湿蒸汽的比容

ν = X • ν_g + (1 - X) • ν_f

其中：

X = 干度 (% / 100)
vf = 饱和水的比容
vg = 饱和蒸汽的比容

湿蒸汽的比焓

h = h_f + X • h_fg

其中：

X = 干度 (% / 100)
hf = 饱和水的比焓
hfg = 饱和蒸汽的比焓-饱和水的比焓

湿蒸汽的比熵

s = s_f + X • s_fg

其中：

X = 干度 (% / 100)
sf = 饱和水的比熵
sfg = 饱和蒸汽的比熵-饱和水的比熵

蒸汽干度是工况能否100%运行的一个影响参数，蒸汽越潮湿，它的比容，比热和比熵就越低。既然蒸汽干度对这些都有那么大的影响，我们就可以明白为什么提供接近100%干燥的蒸汽对于提高加热效率是非常重要的。

蒸汽干度和热焓的关系

随着蒸汽含水量增加，潜热减少，用于工艺/加热产品中的蒸汽可提供转换的热量也降低了。

在输送过程中，管道的热辐射损失会使一部分蒸汽失去潜热变成冷凝水，使蒸汽干度下降。

蒸汽中夹带着水滴

蒸汽管道中的冷凝水应该使用正确的方式完全排出，包括蒸汽流动中夹带的水滴。

湿蒸汽不仅影响热转换效率，还会引起管道和涡轮叶片等等重要设备的侵蚀，因此强烈推荐采取一些保护措施，如安装汽水分离器来移除蒸汽中夹杂的冷凝水。下文中一些建议也可起到一定的保护作用。

小贴士

蒸汽干度能超过100%么？虽然看上去不可能，但实际是可能的。当蒸汽干度超过100%时，它就被称为过热蒸汽。这种蒸汽是由持续加热超过饱和蒸汽的临界温度值得到的。当加热的热量使蒸汽的温度超过它的饱和点时，就可以通过测量它的温度简单地确定过热量。