凝汽器端差和凝汽器過冷度詳解

1、凝汽器端差和凝汽器過冷度詳 解今天學(xué)習(xí)與凝汽器相關(guān)的專業(yè)術(shù)語。）學(xué)習(xí)內(nèi)容摘要：1、冷卻倍率2、凝汽器的極限真空3、凝汽器的最有利真空4、凝汽器端差4.1、 凝汽器端差的定義4.2、 影響凝汽器端差的因素4.3、 循環(huán)冷卻水量和凝汽器端差的關(guān)系5、凝汽器的過冷度5.1、 過冷度的定義5.2、 產(chǎn)生過冷度的原因5.3、 過冷度增加的分析5.4、 為什么有時(shí)過冷度會出現(xiàn)負(fù)值1、冷卻倍率所謂冷卻倍率，就是冷卻介質(zhì)的質(zhì)量（冷源質(zhì)量）與被冷卻介質(zhì)質(zhì)量（熱源質(zhì)量）的商值。相當(dāng)于冷卻 1kg熱源所需的冷源的質(zhì)量。比如，凝汽器的冷卻倍率=循環(huán)水量/排汽量，一般取5080。2、凝汽器的極限真空一般說來，需要采取各

2、種手段，保證凝汽器有良好的真空。但是并不 是說真空越高越好，二是有一個(gè)極限值的。這個(gè)極限值由汽輪機(jī)末級 葉片出口截面的膨脹程度決定，當(dāng)通過末級葉片的蒸汽已達(dá)到膨脹極 限時(shí)，如果繼續(xù)提高真空，不可能得到經(jīng)濟(jì)上的效益，相反會降低經(jīng) 濟(jì)效益。極限真空一般由生產(chǎn)廠家提供。3、凝汽器的最有利真空同一個(gè)凝汽器，在極限真空內(nèi)，提高真空，可使蒸汽在汽輪機(jī)中的始 降增大，從而提高汽輪機(jī)的輸出功率，但是，提高真空，需要增大循 環(huán)水量，循泵的功耗率增大。因此，就需要選擇一個(gè)最佳工作點(diǎn)，即 所提高的汽輪機(jī)輸出功率與循泵增加的功耗率之差為最大時(shí)，此狀態(tài)所對應(yīng)的真空值為最有利真空。4、凝汽器端差(端差在汽輪機(jī)的相關(guān)學(xué)習(xí)資

3、料中講得比較簡單，沒 有詳盡的資料，這里得出的結(jié)論是參考了幾篇論文分析學(xué)習(xí)得出的)換管清洗請聯(lián)1)凝汽器端差： 凝汽器排汽壓力所對應(yīng)的飽和蒸汽溫度與循環(huán) 水出水溫度的差值。端差則反映凝汽器傳熱性能、真空嚴(yán)密性和冷卻 水系統(tǒng)的工作狀態(tài)況等，所以，在凝汽設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測中 ，傳熱端差 是一個(gè)非常重要的參數(shù)，是衡量凝汽器換熱性能的一個(gè)重要參數(shù)。(2)哪些因素影響凝汽器端差：對一定的凝汽器，端差的大小與凝汽器冷卻水入口溫度、凝汽器單位面積蒸汽負(fù)荷、凝汽器銅管的表面 潔凈度，凝汽器內(nèi)的漏入空氣量以及冷卻水在管內(nèi)的流速有關(guān)。 凝汽 器端差增加的原因有：A、凝器銅管水側(cè)或汽側(cè)結(jié)垢；B、

4、凝汽器汽側(cè)漏入空氣；C冷卻水管堵塞；D冷卻水量減少等 減小端差可以提高凝汽器的真空，但卻要以增大冷卻面積和增加冷卻 水量為代價(jià)，所以其值不宜太小?，F(xiàn)代大型凝器在設(shè)計(jì)負(fù)荷下所能達(dá) 到的最小傳熱端差為15 C, 一般常在310 C之間選 取， 對多流程凝汽器可取偏小的值，對單流程可取5 C。(3)循環(huán)冷卻水量和凝汽器端差的關(guān)系(參考論文凝汽器傳熱端 差的計(jì)算與分析)：根據(jù)熱力學(xué)理論.凝汽器作為種換熱器.不 考慮與外界大氣之間的換熱.其熱平衡方程為Q D c he)= K AHtjA = Dw Ow Ar式中p凝汽器熱負(fù)荷：K總換熱系數(shù)：. 傳熱學(xué)中換熱器熱力學(xué)計(jì)算通常使用的對 數(shù)平均溫差：X 凝汽

5、器總換熱面積：Dm 冷卻水hh&冷卻水比熱容口可得凝汽器傳熱端差如圖所示: 通常情況下凝汽器總換熱面積和冷卻水比熱容變化很小，由上式可 知：傳熱端差與冷卻水量成正比，當(dāng)冷卻水量增加時(shí)，傳熱端差增大； 同時(shí)，冷卻水量增加，加強(qiáng)了冷卻管內(nèi)表面的對流換熱， 凝汽器的總 體換熱系數(shù)增大，而換熱系數(shù)與端差成反比；另外，冷卻水量增大， 冷卻水溫升減小，由冷卻水溫升與傳熱端差成正比可知端差也要減 小。也就是說，冷卻水量增加導(dǎo)致了這樣一個(gè)結(jié)果： 既使得傳熱端差增大 又使其變小。那么最終結(jié)果究竟是使得傳熱端差增大還是減小 呢？（后面求導(dǎo)的過程就不說了，直接說結(jié)果）凝汽器冷卻水溫升變化及凝汽器總的換熱系數(shù)變化對凝

6、汽器傳熱端 差的影響要比冷卻水量變化和對端差的影響要快。 冷卻水量增加使得 傳熱端差增大，同時(shí)使得冷卻水溫升下降而導(dǎo)致傳熱端差減小，由于冷卻水溫升下降使傳熱端差變小的速率要比冷卻水量增大使得端 差增大的速率要大， 且冷卻水量增大使得凝汽器總的換熱系數(shù)增大 而使傳熱端差減?。p小的速率要大于因冷卻水量增加而增大的傳熱 端差的速率），也就是說冷卻水量增大最終使得凝汽器的傳熱端 差減小。但是減小的量并不是很大。因此，循環(huán)水量的增加對端差的影響不大。 所以現(xiàn)場用于降低凝汽器 傳熱端差以提高真空的最有效手段是提高凝汽器總的換熱系數(shù)，而提 高總換熱系數(shù)的最有效方法是提高冷卻管的清潔度和降低漏入真空系統(tǒng)的空

7、氣量。5、凝汽器過冷度(1)過冷度的定義：凝汽器排汽壓力所對應(yīng)的飽和蒸汽溫度與凝結(jié)水溫度的差值。(2)為什么會產(chǎn)生過冷度：A、由于冷卻水管管子外表面蒸汽分壓力低于管束之間的蒸汽平均分 壓力，使蒸汽的凝結(jié)溫度低于管束之間混合汽流的溫度， 從而產(chǎn)生過 冷。B、由于凝結(jié)器內(nèi)存在汽阻，蒸汽從排汽口向下部流動時(shí)遇到阻力， 造成下部蒸汽壓力低于上部壓力，下部凝結(jié)水溫度較上部低，從而產(chǎn) 生過冷。C蒸汽被冷卻成液滴時(shí)，在凝結(jié)器冷卻水管間流動，受管內(nèi)循環(huán)水 冷卻，因液滴的溫度比冷卻水管管壁溫度高， 凝結(jié)水降溫從而低于其 飽和溫度，產(chǎn)生過冷。D由于凝結(jié)器汽側(cè)積有空氣，空氣分壓力增大，蒸汽分壓力相對降 低，蒸汽仍在

8、自己的分壓力下凝結(jié)，使凝結(jié)水溫度低于排汽溫度，產(chǎn) 生過冷。E、凝結(jié)器構(gòu)造上存在缺陷，冷卻水管束排列不合理，使凝結(jié)水在冷 卻水管外形成一層水膜，當(dāng)水膜變厚下垂成水滴時(shí)，水滴的溫度即水 膜內(nèi)、外層平均溫度低于水膜外表面的飽和溫度，從而產(chǎn)生過冷卻。(3)過冷度升高的原因：A、凝結(jié)器漏入空氣或抽氣器（真空泵）工作不正常，空氣不能及時(shí) 被抽出，空氣分壓力增大，使過冷度增加。B、熱水井水位高于正常范圍，凝結(jié)器部分換熱管被淹沒，使被淹沒換熱管中循環(huán)水帶走一部分凝結(jié)水的熱量而產(chǎn)生過冷卻。C循環(huán)水溫度過低或循環(huán)水量過大，使凝結(jié)水被過度的冷卻，過冷 度增加。D凝結(jié)器換熱管破裂，循環(huán)水漏入凝結(jié)水內(nèi)，使凝結(jié)水溫度降低， 過冷度增加。凝結(jié)水過冷度是衡量凝結(jié)器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)，過冷度 小，表示循環(huán)水帶走的熱量少，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性好，反之過冷度大，循環(huán) 水帶走的熱量多，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性差。據(jù)資料介紹，過冷度每增加1C,機(jī)組熱耗率就上升0.02%。（4）過冷度為負(fù)數(shù)有哪些原因：主要原因是有異常熱源進(jìn)入凝汽器，使得凝結(jié)水水溫比排汽壓力下的 飽和溫度高，導(dǎo)致過冷度為負(fù)數(shù)。過冷度理論上