乾蒸汽

飽和蒸汽實際上是水分子由液態轉變為氣態的臨界值，飽和蒸汽由於溫度或壓力的改變，部分氣態水分子轉變為液態，即蒸汽中攜帶了部分的水時就稱其為“濕蒸汽”。完全氣態水分子稱為“乾蒸汽”。乾蒸汽加熱時溫度會升高。

基本介紹

• 中文名：乾蒸汽
• 外文名：Dry steam
• 學科：物理
• 原理：液體蒸發
• 別稱：完全氣態水分子
• 特點：溫度會升高

基本信息

當液體在有限的密閉空間中蒸發時，液體分子通過液面進入上面空間，成為蒸汽分子。由於蒸汽分子處於紊亂的熱運動之中，它們相互碰撞，並和容器壁以及液面發生碰撞，在和液面碰撞時，有的分子則被液體分子所吸引，而重新返回液體中成為液體分子。開始蒸發時，進入空間的分子數目多於返回液體中分子的數目，隨著蒸發的繼續進行，空間蒸汽分子的密度不斷增大，因而返回液體中的分子數目也增多。當單位時間內進入空間的分子數目與返回液體中的分子數目相等時，則蒸發與凝結處於動平衡狀態，這時雖然蒸發和凝結仍在進行，但空間中蒸汽分子的密度不再增大，此時的狀態稱為飽和狀態。在飽和狀態下的液體稱為飽和液體，其對應的蒸汽是飽和蒸汽，但最初只是濕飽和蒸汽，待蒸汽中的水分完全蒸發後才是乾飽和蒸汽。蒸汽從不飽和到濕飽和再到乾飽和的過程溫度是不增加的，乾飽和之後繼續加熱則溫度會上升，成為過熱蒸汽。

工業廠房

工業廠房的設計與產品生產的工藝條件密切相關，為了保證產品的質量，控制產品生產環境的濕度非常重要。工業生產的許多場所對空氣濕度有不同的要求。工業空氣調節一般有嚴格的濕度標準。如果濕度不能滿足要求，會造成產品品質下降，靜電升高，容易造成電路、晶片損壞等一系列不良後果。同時，濕度過低則對於工人的體感舒適度會產生相當大的影響。為了保證工廠的正常生產，必須考慮加濕的問題。國家暖通行業標準2004年設計規範中規定，一般醫藥、電子廠房的相對濕度應大於40%，捲菸、紡織廠房的相對濕度應該大於80%。

系統介紹

一般規模以上的工業廠房都有比較容易獲得的蒸汽汽源。由於蒸汽具有易調節，反應速度快，水汽質量佳等優點，而且蒸汽往往是現成的水汽，加濕過程是等乾球過程，具有殺菌作用，蒸汽加濕可以達到精度要求和衛生要求較高的加濕效果，因而被廣泛使用。美國（ASHERAE）第62號標準推薦使用乾蒸汽作為加濕的最佳來源。

系統布置

圖1是蒸汽加濕裝置簡圖。

圖1

工作機理

接通汽源，飽和蒸汽在噴管內作橫向運動，進入蒸發室內的蒸汽由於截面積增大而流動速度下降，遇到擋流板後，在其作用下，蒸汽中所含有的凝結水被分離出來。經過蒸發室頂部進入預熱的乾燥室。乾燥室內設有過濾材料，通過調節壓力等環節使殘留水分汽化，從而完成對殘留水分的乾燥、分離。乾燥的蒸汽經過調節閥進入噴管，然後從帶有消聲金屬網的孔中噴入風道或中央空調系統，進入生產車間。從而實現對車間內空氣的加濕處理。調節閥的動作是通過溫度感測器控制閥孔的開度而進行的。該系統的特點是：加濕量大，加濕效率高，結構簡單，可靠性高等。

注意問題

工業廠房選擇蒸汽加濕時，在風道或空調機組加濕環節上最常見的問題是滴水，引起滴水的最主要原因是加濕蒸汽遇到冷的物體產生冷凝水，這種凝水的存在會對加濕設備、空調機組，乃至生產設備產生安全隱患。加濕器噴出的蒸汽如果帶有冷凝水，將會使風機帶水，電機受潮損壞，風道滴水等。所以在進行乾蒸汽加濕設計的時候應該避免此類現象的發生。為此設計時應該注意以下問題：

吸收距離

在空調機組或風道中，若干蒸汽加濕器的噴管安裝位置與下游距離太短，乾蒸汽從加濕器噴管出來後將提前遇到冷的物體，產生凝結水。為了避免這種現象的出現，設計時應當確定乾蒸汽加濕器的吸收距離。

吸收距離的確定與不同地區、不同工作環境及要求有關。確定吸收距離一般用測量和查表相結合的方法。加濕裝置設計及選擇時應確定的參數有:

a.空調機組的總量和新風比以及換氣次數;

b.進、出口相對濕度。

在工業空調中常常會遇到空調面積有限而加濕段太短，或者應工藝要求低溫送風，這些情況都容易造成蒸汽吸收距離過長，出現蒸汽遇冷凝結成水的現象，可以將加濕出口與多根噴管相連線，使蒸汽充分汽化，避免這種現象的發生。

換熱器滴水

空調的換熱器是進行熱交換的設備，蒸汽加濕的時候，會遇到低於其飽和溫度的換熱設備，空調箱底部會產生鏽蝕，出現空調器漏水、跑水現象。設計時將蒸汽加濕器設定到換熱器的下游，不僅可解決此問題，還可以減少蒸汽損失。

加濕空間

加濕蒸汽的可見軌跡與空氣的流速、溫度、系統布置等諸多因素有關一般空氣的流速高、溫度高，空氣與蒸汽的接觸面積大，蒸汽的可見軌跡就短。在工廠廠房空調系統中，常常會遇到空調箱中加濕段太短，面積有限等問題。此時，如果加濕量大，送風溫度低，會出現蒸汽吸收距離過長等問題。解決這樣的問題需要多噴管加濕，這樣會減小蒸汽吸收距離，使蒸汽充分汽化，避免風機帶水等問題的出現。

總結

綜上所述，工業廠房的乾蒸汽加濕設計是一項較為系統的工作，應該在節省資源和滿足生產要求的前提下，結合各地、各生產環境的實際情況，解決各種實際問題。蒸汽加濕系統設計中可能需要注意吸收距離、加濕空間等問題。另外，系統的及時維護，合理使用是實現良好加濕效果的重要因素。