饱和水蒸气的性质

常用气体密度的计算

常用气体密度的计算

1．干空气密度

密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3（kg/m3），一般用符号ρ表示。其定义式为：ρ= M/V (1--1)

式中M——空气的质量，kg；

V——空气的体积，m3。

空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。上式只是定义式，通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。由气态方程有：

ρ=ρ0*T0*P/P0*T (1--2)

式中：ρ——其它状态下干空气的密度，kg/m3；

ρ0——标准状态下干空气的密度，kg/m3；

P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力，千帕（kpa）；

T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度，K。

标准状态下，T0=273K，P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ

0=1.293kg/m3。将这些数值代入式（1-2），即可得干空气密度计算式为：ρ = 3.48*P/T (1--3)

使用上式计算干空气密度时，要注意压力、温度的取值。式中P为空气的绝对压力，单位为kPa；T为空气的热力学温度（K），T=273+t, t为空气的摄氏温度（℃）。

2．湿空气密度

对于湿空气，相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据，被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成。根据道尔顿分压定律，湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和，即：P=Pd+Ps。

根据相对湿度计算式，水蒸汽分压Ps=ψPb，根据气态方程及道尔顿的分压定律，即可推导出湿空气密度计算式为：

ρw=3.48*P(1-0.378*ψ*Pb/P)/T (2--1)式中ρw ——湿空气密度,kg/m3；

ψ——空气相对湿度，%；

Pb——饱和水蒸汽压力，kPa(由表2-1-1确定)。

其它符号意义同上。

3、湿燃气密度

公式：ρw=0.833（ρ+d）/(0.833+d)(3--1)

参数说明：ρw——湿燃气密度（kg/Nm3）;

ρ——干燃气密度（kg/ Nm3）;

d——水蒸气含量（kg/Nm3干燃气）；

0.833——水蒸气密度（kg/Nm3）。

来源：《燃气输配》中国建筑工业出版社

饱和蒸汽与过热蒸汽

饱和蒸汽与过热蒸汽

周晓昱烟台中隆仪表公司 265500

了解并掌握蒸汽的物理性质及其变化规律，对于蒸汽的流量计量有着非常重要的指导作用。

在物理学上，我们知道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）。

我们日常工作中经常遇到的是水蒸汽的流量计量问题。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。如再继续加热，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99.64°C；压力为0.8M Pa（8atm)时，其饱和温度为170.42°C。

综上可知，水在一定压力下，加热至沸腾即开始气化，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。而过热蒸汽则不存在这种对应关系。（见过热蒸汽和饱

和蒸汽密度表）

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，对温度和压力进行补偿。但考虑成本问题，对于饱和蒸汽客户也可以只对温度或者压力进行单补偿。但是由于温度传感器的滞后性，温度单补偿的精度较低。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，否则都可以视为过热蒸汽进行计量。实际使用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℃的蒸汽就属过热蒸汽！

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