Q：飽和蒸気と過熱蒸気の見分け方は？

A:

簡単に言えば、蒸気発生器は水をある程度加熱して高温の蒸気を生成する工業用ボイラーです。ユーザーは必要に応じて蒸気を工業生産や加熱に使用できます。

蒸気発生器は低コストで使いやすいです。特に、クリーンエネルギーを使用するガス蒸気発生器と電気蒸気発生器はクリーンで無公害です。

限られた密閉空間内で液体が蒸発すると、液体分子は液面を通って上の空間に入り込み、蒸気分子になります。蒸気分子は無秩序な熱運動をしているため、分子同士、容器の壁、液体表面に衝突します。液体表面に衝突すると、一部の分子は液体分子に引き付けられ、液体中に戻り液体分子になります。。蒸発が始まると、空間に入る分子の数は液体に戻る分子の数よりも多くなります。蒸発が続くと、空間内の蒸気分子の密度が増加し続けるため、液体に戻る分子の数も増加します。単位時間当たりに空間に入る分子の数と液体に戻る分子の数が等しいとき、蒸発と凝縮は動的平衡状態にあります。このとき、蒸発と凝縮はまだ進行していますが、空間内の蒸気分子の密度は増加しません。このときの状態を飽和状態といいます。飽和状態の液体を飽和液体、その蒸気を乾き飽和蒸気（飽和蒸気ともいう）といいます。

ユーザーがより正確な計量と監視を実現したい場合は、過熱蒸気として扱い、温度と圧力を補正することをお勧めします。ただし、コストの問題を考慮して、温度のみを補償することもできます。理想的な飽和蒸気状態とは、温度、圧力、蒸気密度が 1 つの対応関係にあることを指します。それらの 1 つが既知であれば、他の 2 つの値は固定されます。この関係にある蒸気が飽和蒸気であり、そうでない場合は過熱蒸気とみなして測定することができます。実際には、過熱蒸気の温度はもっと高くてもよく、圧力は一般に比較的低く（より飽和蒸気）、0.7MPa、200℃の蒸気はこのようになり、過熱蒸気になります。

蒸気発生器は良質な蒸気を得る熱エネルギー装置であるため、飽和蒸気と過熱蒸気の2つのプロセスで蒸気を生成します。蒸気発生器における飽和蒸気と過熱蒸気の違いは何なのかと疑問に思う人もいるかもしれません。今日は、Nobeth が飽和蒸気と過熱蒸気の違いについてお話します。

1. 飽和蒸気と過熱蒸気は、温度と圧力との関係が異なります。
飽和蒸気とは、水を加熱して直接得られる蒸気のことです。飽和水蒸気は、温度、圧力、密度が 1 対 1 に対応します。同じ大気圧下での蒸気の温度は100℃です。より高温の飽和蒸気が必要な場合は、蒸気圧力を上げてください。
過熱蒸気は、飽和蒸気、つまり二次加熱によって生じた蒸気をもとに再加熱されます。過熱蒸気とは、飽和蒸気圧は変化しませんが、温度が上昇し、体積が増加するものです。

2. 飽和蒸気と過熱蒸気は用途が異なります
過熱蒸気は通常、火力発電所で蒸気タービンを駆動して発電するために使用されます。
飽和蒸気は一般に機器の加熱や熱交換に使用されます。

3. 飽和蒸気と過熱蒸気では熱交換効率が異なります。
過熱蒸気は飽和蒸気に比べて熱伝達効率が低くなります。
そのため、過熱蒸気は製造工程中に降温・減圧装置を経て飽和蒸気にして再利用する必要があります。
減温器や減圧器の設置位置は、蒸気を使用する機器の先端やシリンダーの先端に設置されるのが一般的です。単一または複数の蒸気を使用する装置に飽和蒸気を供給し、生産効率を向上させることができます。