​不能小看水的汽化潜热

不能小看水的汽化潜热

不能小看水的汽化潜热

节能环保新思路

一、容易被人忽视的汽化潜热

学过中学物理的人都知道，水的存在最为广泛，江河湖海，水几乎遍布整个世界。

正因为水的分布如此广泛，很多多水的特性被用来度量各种物理量。比如温度，标准大气压下，凝固点是0度，沸腾点是100度，1克水升高1度的水需要的热量是1卡，还有1毫升水的质量是1克等等。

水还有一个特点，就是水加热升高到100度之后，要吸收更多的热量，温度才能继续升高。这个热量是多少呢，1千克100度的水变成蒸汽需要2260千焦的热量，折合成538千卡（又称大卡），这部分热量被称作汽化潜热。相反，1千克100度的蒸汽变成水也需要放出这么多的热量。

这部分汽化潜热有多大呢？538大卡的热量可以让1千克的水升高538度，因此这部分热量是相当可观的。

汽化潜热计划可以用巨大的来形容，但总是被人所忽视。

我们在用锅蒸饭的时候，加热，沸腾，上部的蒸汽把食物蒸熟，如果蒸发耗用了1千克水，这一千克水就会耗用538大卡的汽化潜热。如果用2千克水蒸饭，假设凉水的温度为20度，加热到100度就需要160大卡的热量，总共需要的热量就是698大卡，可见汽化潜热在总热量中占比很大。

这部分热量被沸腾蒸发，连带1千克水都到了空气中。

这部分热量再次能不能利用呢？

如果回收热量，让蒸汽凝结，把热量回收回来呢？

这样的问题从来没有人想过。

如果你觉得这部分热量浪费了很可惜。

其实还有另外一部分更不容易察觉的汽化潜热被浪费掉了。

现在大家都在用天然气烧饭，天然气的主要成分是甲烷。甲烷燃烧后变成二氧化碳和水，这个水也是水蒸气。

这个水蒸气中同样也有汽化潜热，如果烧饭用了1千克甲烷，会有多少水蒸气呢？会有2.25千克的水蒸气生成。

这部分水蒸气的汽化潜热热量就有1211大卡，这个无疑是更大的。

二、餐厨如何利用汽化潜热

水的汽化潜热如此巨大，能否进行回收呢？

答案是肯定的，节能环保是当今社会的主题。合理利用有限的能源，保护地球生态，减少碳排放是无法逃避的现实问题。

所以有人在研究更加高效的燃气设备，也有人在研究烧饭用的节能蒸箱。

目前这种产品的研发还不多，主要原因就是汽化潜热被很多人所忽视，很少有人想到利用这部分热量。

一旦有人着手设计类似的节能家用电器设备，也会形成一种颠覆性产品，对现有厨具产生革命性的变革。写这篇文章的目的也在于此。

国家科技部正在推行颠覆性技术征集工作，合理利用汽化潜热也应该成为其中的一个课题。

如重新设计燃气灶，研究双层加热结构，天然气燃烧生成的蒸汽供给靠上的一层加热环，火焰热量加热灶锅底部，双重作用达到节能的效果。

对于蒸饭用的蒸箱，可以设计成双箱并联，一锅蒸好后蒸汽通过推拉压缩装置送入另一个蒸箱，对另一个蒸箱进行加热，实现二次利用，达到节能效果。

三、工业如何利用汽化潜热

工业利用汽化潜热的方法也有很多。

燃气锅炉采用天然气作为燃料，和燃气灶一样，甲烷燃烧生成水蒸气。由于燃气锅炉天然气用量很大，燃烧生成的水蒸气也很多，被排掉的烟气中水蒸气的汽化潜热也更多，白白浪费了着实可惜。这部分蒸汽不但会在烟囱产生白雾，还有增加空气的湿度。

通过冷凝装置对其进行回收可以对这部分汽化潜热进行利用。

如果燃气锅炉的每小时的蒸发量是50吨，供应300度，15公斤压力的蒸汽，消耗的天然气约为4300方，约为2700千克，燃烧生成水蒸气的汽化潜热多达146万大卡。及时回收一部分汽化潜热，也能将锅炉的效率提升10%以上。

该方案已经得到实验验证，并已在多个供热单位投产。经计算50吨锅炉年可产生经济效益但超过600万。

其实燃用天然气的锅炉均可以按照上述做法对排烟中的汽化潜热进行回收，不但达到了节能的效果，也有利于环保。

研究表明，烟囱排出的白色烟羽和水蒸气会加重雾霾天气的发生。

如果能节能，多赚钱，又能天天有晴天，何乐而不为呢？