传热恶化及防止措施.ppt

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1、传热恶化及防止措施集控二组张峰（1）第一类沸腾传热恶化热负荷高于临界热负荷时，管子内壁汽化核心数急剧增加，汽泡形成速度超过脱离管壁的速度，贴壁形成连续汽膜，传热恶化，壁温飞升。条件：q>qc（临界热负荷）（a）第一类沸腾传热恶化（2）第二类沸腾传热恶化管内汽水混合物含汽率达到一定数值时，环状流的水膜很薄，局部可能被中心汽流撕破或水膜被蒸干，传热恶化，壁温飞升。条件：x>xc（临界含汽率）（b）第二类沸腾传热恶化沸腾传热恶化特点第一类沸腾传热恶化通常发生在含汽率较小或水存在欠热、以及热负荷高的区域。发生此类传热恶化时，放热系数a急剧降

2、低，管子内壁温度与工质温差Δt飞升很快。第二类沸腾传热恶化发生在x较大、热负荷不太高的情况下，放热系数a的下降较第一类沸腾传热恶化时小，因而Δt飞升值较第一类沸腾传热恶化时低。由于发生第二类时的热负荷比发生第一类恶化时的低得多，因此，它发生的可能性比第一类要大得多。水在临界压力22.1MPa加热到374.15℃时即被全部汽化，水变成蒸汽不需要汽化潜热，即水没有蒸发现象就变成蒸汽，该温度称为临界温度，或称之为相变点温度(超临界压力24.5~27.5MPa时的相变点温度为380--410℃)。在相变点温度附近存在着一个大比热容区，在该区

3、内工质物性发生突变：紧靠管壁的工质密度有可能比流动在管中心的工质密度小得多，即在流动截面中存在着工质的不均匀性。当受热面热负荷高到某一数值时，在紧贴壁面的地方可能造成传热恶化，这一现象称之为类膜态沸腾现象。为避免这一现象，锅炉相变点区域通常设计在热负荷相对较低的地方，或提高工质的质量流速。沸腾传热恶化的防止措施（1）保证一定的质量流速（2）降低受热面的局部热负荷（3）采用内螺纹管（4）加装扰流子图10-5内螺纹管结构内螺纹管降温效果图1—光管；2—内螺纹管；tbh—饱和温度；tnb—内壁温度扰流子结构扰流子降温效果p=18.5MPa

4、；ρw=1500kg/(m2•s)1—无扰流子，q=500kJ/m2；2—装扰流子，q=400kJ/m2；tgz—饱和温度；tnb—内壁温度