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飽和蒸汽表 — 溫度與壓力

飽和蒸汽的溫度、壓力、焓、比容和熵等性質。

steamtablesaturated數據表

概述

飽和蒸氣存在於與其壓力對應的沸點。飽和蒸氣表提供了水在液相和氣相邊界处的熱力學性質——溫度、壓力、比容、焓和熵。這些數值對於換熱器選型、蒸氣系統設計、閃蒸計算和冷凝水管理至關重要。

在線飽和蒸氣表計算器。用於計算飽和蒸氣熱力學性質的在線計算器。

關鍵公式

蒸氣品質

x=mvmtotalx = \dfrac{m_v}{m_{total}}

兩相混合物中蒸氣的質量分數。飽和液體品質為 0,飽和蒸氣品質為 1。

濕蒸氣的焓

h=hf+xhfgh = h_f + x \cdot h_{fg}

其中 hfh_f 為飽和液體焓,hfgh_{fg} 為汽化潛熱。

冷凝水的閃蒸

mflash=mliquidhf1hf2hfg2m_{flash} = m_{liquid} \cdot \dfrac{h_{f1} - h_{f2}}{h_{fg2}}

估算高壓冷凝水排放到较低壓力時产生的蒸氣。下標 1 表示原始狀態;下標 2 表示閃蒸壓力。

傳熱产生的冷凝水負荷

m˙c=Qhfg\dot{m}_c = \dfrac{Q}{h_{fg}}

在給定飽和壓力下施加蒸氣負荷 QQ(kW)時产生的冷凝水速率。

變量

符號說明單位
xx蒸氣品質(乾度)
hfh_f飽和液體的比焓kJ/kg
hfgh_{fg}汽化潛熱kJ/kg
hh濕蒸氣的比焓kJ/kg
QQ傳熱速率kW
m˙c\dot{m}_c冷凝水質量流量kg/s

按溫度排列的飽和蒸氣性質

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飽和蒸氣性質 — 選定溫度(IAPWS 值)
溫度 (°C)
壓力 (bar)
(m³/kg)
(m³/kg)
(kJ/kg)
(kJ/kg)
(kJ/kg)
0.010.006110.001206.14025012501
200.023390.00100257.7983.92454.12538
400.073840.00100819.52167.52406.72574.2
600.19940.0010177.671251.12358.42609.5
800.47390.0010293.407334.92308.82643.7
1001.01330.0010441.673419.122572676.1
1201.9850.001060.8913503.72202.62706.3
1403.6140.001080.5085589.22144.72733.9
1606.1810.0011020.3068675.52082.22757.7
18010.030.0011270.1938763.220142777.2
20015.550.0011570.1272852.41939.72792.1
22023.20.001190.08604943.71858.62802.3
24033.480.0012290.059651037.61768.62806.2
26046.920.0012760.042131134.91667.12802
28064.170.0013320.03011236.71551.42788.1
30085.840.0014040.021651344.91416.72761.6
340145.90.0016380.011511594.21054.42648.6
374.15220.90.0031550.0031552099.302099.3

來源: engineeringtoolbox.com

按壓力排列的飽和蒸氣性質

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飽和蒸氣性質 — 選定壓力
壓力 (bar)
溫度 (°C)
(m³/kg)
比容(液體) (m³/kg)
(kJ/kg)
(kJ/kg)
(kJ/kg)
0.017129.2129.32484.92514.2
0.0532.928.19137.82423.42561.2
0.145.814.67191.82392.82584.6
0.581.33.24340.52305.42645.9
199.61.6940.001043417.422582675.4
2120.20.8854504.72201.92706.6
5151.90.3749640.22108.52748.7
10179.90.1944762.82015.32778.1
15198.30.1318844.81947.32792.1
20212.40.09963908.81890.72799.5
30233.90.066681008.41795.72804.1
50263.90.039441154.21640.12794.3
1003110.018031407.61319.72727.3
150342.20.010341610.51000.62611.1
200365.80.005871826.65862412.6

來源: engineeringtoolbox.com

閃蒸計算器

由溫度近似飽和蒸氣性質

近似範圍: Magnus 壓力結果僅用於 0–60 °C;高於此範圍時請查飽和蒸汽表或使用 IAPWS 物性。

使用此計算器估算较高壓力的冷凝水释放到较低壓力時产生的閃蒸。

閃蒸比例

濕蒸氣焓和冷凝水負荷

蒸氣壓力單位換算器

飽和蒸氣單位換算器

工程要點

  • 臨界點: 在 374.15 °C 和 220.9 bar 下,液體和蒸氣之間的區別消失。潛熱 hfgh_{fg} 降至零,液體和蒸氣的比容變得相等。
  • 低壓蒸氣: 低於約 0.1 bar(約 46 °C)時,蒸氣密度非常低,比容變得極大。這使得低壓真空蒸氣難以有效輸送。
  • 閃蒸回收: 從 10 bar 系統排放到大氣壓的冷凝水按質量計产生約 15% 的閃蒸。閃蒸罐通常設計用於回收此蒸氣用於低壓熱負荷。
  • 過熱與飽和: 這些表僅涵蓋飽和條件。當蒸氣被加熱到其飽和溫度以上時,需要過熱蒸氣表或 IAPWS-IF97 公式。
  • 蒸氣品質測量: 實踐中,蒸氣品質 xx 用節流熱量計或分離熱量計測量。鍋爐汽包出口的典型蒸氣品質為 0.95–0.99。
  • 冷凝水腐蝕: 飽和冷凝水含有溶解的 CO₂,形成碳酸。保持冷凝水 pH 值高於 7,并在蒸氣主管上安裝排氣閥以最大程度減少氧點蝕。

參考資料