水冷壁防磨喷涂喷涂后影响传热吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2012-03-10 20:45 标签： 水冷壁喷涂
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浅谈锅炉的传热恶化现象
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　　摘要：本文就电站锅炉的两类沸腾传热恶化现象，阐述了其定义、特点以及从它们的工作机理、流动结构、工作参数分析了它们的异同点。对于传热恶化点的确定从几个方面进行了阐述。并且就蒸汽锅炉水平管中传热恶化现象特点进行了说明。中国论文网 /9/view-3348259.htm　　关键词：沸腾传热恶化 第一类传热恶化 第二类传热恶化 恶化点 蒸汽锅炉水平管　　电站锅炉的发展紧紧围绕着提高效率、节约能源和减少污染，高参数大容量成了必然趋势, 炉膛受热面的热负荷也越来越高。因此, 对于布置在高热负荷区的蒸发受热面, 必须充分重视其管内的沸腾传热工况。　　一、沸腾传热恶化　　沸腾传热恶化是指在一定的工况参数下管壁同沸腾工质间的换热系数突然下降，对于恒壁温系统来说，加热壁面同沸腾工质间的换热量大大减少对于恒热流系统来说，壁面温度大大升高的现象。　　两相流沸腾传热恶化有两种不同的类型。　　第一类传热恶化：当蒸汽锅炉热负荷q较高时，冷沸腾的核态沸腾区或者低干度区，如果蒸汽锅炉热负荷大于某一临界热负荷，由于管子内壁的汽化核态密集，汽泡的脱离速度小于汽泡的生长速度，在管壁上形成连续的汽膜，出现膜态沸腾。此时，管壁得不到液体的冷却，同时放热系数a2显著下降，壁温急速升高。这种由核态沸腾的工况因水不能进入水冷壁而转变为膜态沸腾的传热恶化，称为第一类传热恶化。　　第一类传热恶化的特点：　　1、产生第一类传热恶化的所需的热负荷非常大。一般电站燃煤、燃油锅炉不可能达到，所以一般电站锅炉不可能产生第一类传热恶化。　　2、一般用临界热负荷衡量第一类传热恶化，当热负荷低于临界热负荷，管壁工况是安全的。当热负荷大于临界热负荷时，会出现管壁温度超过规定值，导致管子的爆破。　　第二类传热恶化：第二类传热恶化发生在含汽率环状流阶段，当质量含汽率X很大时，出现了了液雾状流动结构，四周壁面上很薄的水膜被撕裂或因蒸发，该处的壁面因为直接同蒸汽接触而得不到水的冷却，此时传热系数下降，管壁温度大大升高同时伴有壁温波动，导致管壁发生热疲劳破坏，温升速率较第一类慢，此类传热恶化一般称为第二类传热恶化或蒸干或干涸(Dry out)。　　第二类传热恶化的特点：　　1、第二类传热恶化所产生的管壁温度与第一类传相比较低。但在局部热负荷较大时，壁温也会超过允许极限而使管子烧损。　　2、发生第二类传热恶化的热负荷值相较于一类传热恶化的热负荷值较低。电站锅炉主要重视第二类传热恶化。　　二、蒸汽锅炉两类传热恶化的异同　　相同点：蒸汽锅炉两类传热恶化现象的发生，都是由于蒸汽锅炉管壁与蒸汽直接接触得不到的液体的冷却而使放热系数显著减小、管壁温湿急剧飞升所致。　　不同点：两种传热恶化的机理不同，所处的流动结构和工况参数不同，引起的后果也不相同。主要由以下几方面，　　1、蒸汽锅炉第一类传热恶化处于核态沸腾区，恶化后管子中部为含有汽泡的液体；第二类传热恶化处于液膜表面蒸发的两相强制对流传热区，恶化后管子中部含有液滴的蒸汽。　　2、两者恶化后区段的传热机理也不同，前者转入膜态沸腾然后再过渡到欠液区，后者则直接转入欠液区。　　3、恶化时两者放热系数都急剧降低，比正常核态沸腾时下降一个到两个数量级，但后者的a2稍高于前者。　　三、恶化点的确定　　目前，对不均匀加热的蒸汽锅炉传热恶化过程的认识还存在两种不同的观点：一种观点认为传热恶化只是一种局部现象。另一种观点为传热恶化现象是整体现象，恶化点以前管道内的热负荷分布将直接影响到恶化时的热负荷q与含汽率X的关系。不同的观点具有不同的确定传热恶化点的方法。　　当沿蒸汽锅炉管长的热负荷分布不均匀时，随着热负荷不均匀系数的变化，蒸汽锅炉传热恶化的位置有可能在管段的中间区域，也可能位于管子的出口截面，前者主要发生在热负荷偏差较大的时候，此时传热恶化点移向热负荷最大区。而沿管长均匀加热时，传热恶化的位置首先出现在管子的出口截面上。试验证明，第一类传热恶化与沿管长的热负荷分布规律有关，负荷整体现象；而第二类传热恶化与沿管长的热负荷分布规律无关，因此可以将这种恶化看做局部现象。　　当垂直管沿圆周的热负荷分布不均匀时，传热恶化首先发生在管内壁热负荷最大向火侧位置。如果受热不均匀时的传热恶化用发生传热恶化时的临界热负荷来衡量，在其它条件相同的情况下，有发生传热恶化时的临界热负荷大于均匀加热时的临界热负荷，这可能是在不均匀加热时热负荷较低区的液体能以环向对流的形式向受热强的区域扩散补充，推迟了此处传热恶化的发生。　　随着蒸汽锅炉压力、质量流速和管径的增加，不均匀加热与均匀加热的差别也逐渐缩小。　　四、蒸汽锅炉水平管中传热恶化现象特点　　蒸汽锅炉水平管中发生传热恶化现象相较于垂直管中更复杂。由于重力的影响，蒸汽锅炉水平管中的蒸汽偏于上半部形成不对称流动，沿管子周界液膜的厚度差异很大。如果工质压力很低，则在含汽率较小处可能出现汽水分层现象。因此，管子顶部先于管子下部发生传热恶化。管子的顶部发生传热恶化后，还可能发生再润湿现象，有时发生多次的再恶化和再润湿现象。由此可知，水平蒸发管的沿圆周的上管壁温度通常大于下管壁温度，当汽水混合物发生分层流动时，此温差最大。均匀受热水平沸腾管的试验研究表明，沿管子圆周存在这显著的壁温差。随着压力的增加，传热恶化时的地点会提前，在亚临界及近临界压力时管子顶端的传热恶化可能在工质过冷条件下开始发生，上下壁的X的差值增大，因此为减小△t所需质量流速也就越高。　　　　参考文献　　[1]陈听宽，《近临界压力区两相流沸腾传热特性的研究》， 1990年1期　　[2]王海军，《非均匀加热条件下超临界压力水在垂直管中的传热特性》，2008年4期　　[3]田永生，《倾余管内汽水两相流传热恶化区传热特性的研究》，1993年5期
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