饱和蒸汽和过热蒸汽
■ 饱和蒸汽
当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸
汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞
时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间
的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，
因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数
目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子
的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其蒸汽称为
干饱和蒸汽（也称饱和蒸汽）。
如果用户是为了达到更精确的计量监控，建议都视为过热蒸汽，对温度和压力补偿，但考虑成
本问题，客户也可以只对温度进行补偿。理想的饱和蒸汽状态，指的是温度、压力及蒸汽密度
三者存在一一对应的关系，知道其中一个，其他二个值就是定数。存在这种关系的蒸汽就是饱
和蒸汽，否这都可以视为过热蒸汽进行计量。实际中过热蒸汽的温度可以较高，压力一般都相 对较低（较饱和蒸汽），0.7MPa，200℃蒸汽就是这样，属过热蒸汽！
水在一定的压力下加热，水的温度随着不断加热而上升，当水温升高到某一温度时，水就开始
沸腾，这时候水的温度称为沸腾温度。如在继续加热，水温保持不变，水即开始气化，而逐步
变为蒸汽。水在一定的压力下的沸腾温度也称为饱和温度。这个温度与其所受压力大小有关， 压力愈大，则沸腾温度也就越高；反之，压力小，则沸腾温度也低。例如压力为
0.10MPa(1atm)
时，其饱和温度为 99.09° C；压力为 4.05MPa（40atm)时，其饱和温度为 249.18° C；压力为
10.13MPa （100atm)时，其饱和温度为 309.53° C
.
以上可知，水在一定压力下，加热至沸腾，水就开始气化，也就逐渐变为蒸汽，这时蒸汽的温
度也就等于饱和温度。这种状态的蒸汽就称为饱和蒸汽。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。
简单点说，饱和蒸汽温度和压力成一一对应关系，知道温度就知道压力，倆者知道其一就可以
了。过热蒸汽没这种关系.
■
将过热蒸汽误作饱和蒸汽进行补偿带来的影响
将过热蒸汽误作饱和蒸汽进行补偿，一般发生在原来是饱和蒸汽，后经较大幅度减压，流体
因绝热膨胀而变成过热蒸汽的事例中。设计人员对蒸汽状态变化认识不清，认为锅炉送出的是
饱和蒸汽，那么送到用户处也总是饱和蒸汽。这一错误带来的影响从下面的一个事例中可以看 出。
例如锅炉房供压力为 1MPa
的饱和蒸汽，蒸汽总管在进装置时先经减压阀减压（温压）到 0.42MPa （相应的饱和蒸汽温度 153℃），设计人员认为此时仍为饱和蒸汽，为了节约投资，选用流体温
度作自变量对工况进行补偿。仪表投运后二次表根据测温结果 t=162.4℃查饱和蒸汽密度表得 p=3.4528 ，而按照 t 、p
两个测量值查过热蒸汽密度表，得密度 p=2.7082 ，所以质量流量计 算结果出现 27.49％的误差。
在本例中，如果采用压力补偿，则根据
p=0.42MPa 的信号查饱和蒸汽密度表，应得到 p ＝ 2.7761kg/m3，则补偿误差为
2.51％
解决这一问题的办法有两个。
①
上述蒸汽未经减压时，其状态应为饱和蒸汽，将流量计安装在减压阀之前，按饱和蒸汽补偿 方法，可保证测量精确度。
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