傳熱惡化及防止措施

1、 傳熱惡化及防止措施傳熱惡化及防止措施 集控二組集控二組 張峰張峰（1）第一類沸騰傳熱惡化）第一類沸騰傳熱惡化 熱負(fù)荷高于臨界熱負(fù)荷時，熱負(fù)荷高于臨界熱負(fù)荷時，管子內(nèi)壁汽化核心數(shù)急劇增加，管子內(nèi)壁汽化核心數(shù)急劇增加，汽泡形成速度超過脫離管壁的速汽泡形成速度超過脫離管壁的速度，貼壁形成連續(xù)汽膜，傳熱惡度，貼壁形成連續(xù)汽膜，傳熱惡化，壁溫飛升。化，壁溫飛升。 條件條件 ：qqc（臨界熱負(fù)荷）（臨界熱負(fù)荷）（a）第一類沸騰傳熱惡化）第一類沸騰傳熱惡化（2）第二類沸騰傳熱惡化）第二類沸騰傳熱惡化 管內(nèi)汽水混合物含汽率達管內(nèi)汽水混合物含汽率達到一定數(shù)值時，環(huán)狀流的水膜很到一定數(shù)值時，環(huán)狀流的水膜很薄，局

2、部可能被中心汽流撕破或薄，局部可能被中心汽流撕破或水膜被蒸干，傳熱惡化，壁溫飛水膜被蒸干，傳熱惡化，壁溫飛升。升。 條件：條件：xxc （臨界含汽率）（臨界含汽率）（b）第二類沸騰傳熱惡化）第二類沸騰傳熱惡化沸騰傳熱惡化特點沸騰傳熱惡化特點 第一類沸騰傳熱惡化通常發(fā)生在含汽率較小或水存在第一類沸騰傳熱惡化通常發(fā)生在含汽率較小或水存在欠熱、以及熱負(fù)荷高的區(qū)域。發(fā)生此類傳熱惡化時，放熱欠熱、以及熱負(fù)荷高的區(qū)域。發(fā)生此類傳熱惡化時，放熱系數(shù)系數(shù)a急劇降低，管子內(nèi)壁溫度與工質(zhì)溫差急劇降低，管子內(nèi)壁溫度與工質(zhì)溫差t飛升很快。飛升很快。 第二類沸騰傳熱惡化發(fā)生在第二類沸騰傳熱惡化發(fā)生在x 較大、熱負(fù)荷不太

3、高的較大、熱負(fù)荷不太高的情況下，放熱系數(shù)情況下，放熱系數(shù)a 的下降較第一類沸騰傳熱惡化時小，的下降較第一類沸騰傳熱惡化時小，因而因而t 飛升值較第一類沸騰傳熱惡化時低。飛升值較第一類沸騰傳熱惡化時低。 由于發(fā)生第二類時的熱負(fù)荷比發(fā)生第一類惡化時的低由于發(fā)生第二類時的熱負(fù)荷比發(fā)生第一類惡化時的低得多，因此，它發(fā)生的可能性比第一類要大得多。得多，因此，它發(fā)生的可能性比第一類要大得多。 水在臨界壓力水在臨界壓力22.1MPa加熱到加熱到374.15時即被時即被全部汽化，水變成蒸汽不需要汽化潛熱，即水沒全部汽化，水變成蒸汽不需要汽化潛熱，即水沒有蒸發(fā)現(xiàn)象就變成蒸汽，該溫度稱為臨界溫度，有蒸發(fā)現(xiàn)象就變成

4、蒸汽，該溫度稱為臨界溫度，或稱之為相變點溫度或稱之為相變點溫度(超臨界壓力超臨界壓力24.527.5MPa時的相變點溫度為時的相變點溫度為380-410)。在相變點溫度附。在相變點溫度附近存在著一個大比熱容區(qū)，在該區(qū)內(nèi)工質(zhì)物性發(fā)近存在著一個大比熱容區(qū)，在該區(qū)內(nèi)工質(zhì)物性發(fā)生突變：緊靠管壁的工質(zhì)密度有可能比流動在管生突變：緊靠管壁的工質(zhì)密度有可能比流動在管中心的工質(zhì)密度小得多，即在流動截面中存在著中心的工質(zhì)密度小得多，即在流動截面中存在著工質(zhì)的不均勻性。當(dāng)受熱面熱負(fù)荷高到某一數(shù)值工質(zhì)的不均勻性。當(dāng)受熱面熱負(fù)荷高到某一數(shù)值時，在緊貼壁面的地方可能造成傳熱惡化，這一時，在緊貼壁面的地方可能造成傳熱惡化

5、，這一現(xiàn)象稱之為類膜態(tài)沸騰現(xiàn)象。為避免這一現(xiàn)象，現(xiàn)象稱之為類膜態(tài)沸騰現(xiàn)象。為避免這一現(xiàn)象，鍋爐相變點區(qū)域通常設(shè)計在熱負(fù)荷相對較低的地鍋爐相變點區(qū)域通常設(shè)計在熱負(fù)荷相對較低的地方，或提高工質(zhì)的質(zhì)量流速。方，或提高工質(zhì)的質(zhì)量流速。沸騰傳熱惡化的防止措施沸騰傳熱惡化的防止措施（1）保證一定的質(zhì)量流速）保證一定的質(zhì)量流速（2）降低受熱面的局部熱負(fù)荷）降低受熱面的局部熱負(fù)荷（3）采用內(nèi)螺紋管）采用內(nèi)螺紋管（4）加裝擾流子）加裝擾流子圖圖10-5 內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)內(nèi)螺紋管降溫效果圖內(nèi)螺紋管降溫效果圖1 光管；光管；2內(nèi)螺紋管；內(nèi)螺紋管；tbh飽和溫度；飽和溫度；tnb內(nèi)壁溫度內(nèi)壁溫度擾流子結(jié)構(gòu)擾流子結(jié)構(gòu)擾流子降溫效果擾流子降溫效果p=18.5MPa；w=