Перегретый пар

Температура перегретого (или ненасыщенного) пара выше температуры насыщенного пара того же давления, а его удельный объем больше удельного объема сухого насыщенного пара того же давления. Чем выше температура перегрева, тем в большей степени перегретый пар приближается к газам и подчиняется их законам.

Получение перегретого пара в технике происходит следую­щим образом. Из парового котла влажный насыщенный (близ­кий к сухому) пар поступает в так называемый пароперегрева­тель, чаще всего змеевикового типа, обогреваемый дымовыми газами. Пароперегреватель сообщается с паровым пространством котла, поэтому давление в пароперегревателе и котле одно и то же (строго говоря, в пароперегревателе давление несколько меньше из-за потерь на торможение пара и трение о стенки).

Таким образом, принимается, что процесс перегрева проте­кает при р = const (изобарный процесс). Объем пара изменяется, увеличиваясь вместе с увеличением температуры.

Особенно важным преимуществом перегретого пара является то, что он не конденсируется или, точнее, что его конденсация, т. е. процесс перехода пара в жидкость, наступает только после потери тепла перегрева, когда температура понизится до темпе­ратуры tn сухого насыщенного пара. Кроме того, как будет вы­яснено далее, использование в паровых двигателях перегретого пара увеличивает их термический к. п. д. Если состояние сухого насыщенного пара определяется его давлением или температу­рой, а влажного пара — давлением или температурой, а также степенью сухости, то состояние перегретого пара определяется какими-нибудь двумя параметрами. При обычно задаваемых р и t_пe удельный объем перегретого пара для давлений до 12 ата может быть найден при помощи следующего характеристиче­ского уравнения:

Р(υ_пе + 0,016) = RT_пе

откуда Тогда плотность перегретого пара

Имеется ряд других более точных, но сложных характеристи­ческих уравнений для перегретого водяного пара, полученных различными исследователями. Поэтому для вычисления удель­ного объема и других параметров перегретого пара обычно пользуются таблицами и диаграммами, составляемыми по экспе­риментальным данным с использованием уравнения состояния.

Энтальпия перегретого пара получается как сумма энтальпии сухого насыщенного пара i^{/ /} и тепла q_пе при р = const, затрачен­ного на перегрев пара, т. е. i_пе = i^// +q_пе

В то же время

где (t_пе - t_н) – разность температур перегретого и сухого насыщенного пара заданного давления, а с_pm – средняя массовая теплоемкость при постоянном давлении.