什么是锅炉水冷壁第一类、第二类、第三类换热危机?

2025-04-01 02:53:17
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回答1:

膜态沸腾(film boiling)在一定条件下,亚 临界压力锅炉的蒸发受热面中水或汽水混合物与管壁 间被一层汽膜隔开,导致传热系数急剧下降,管壁温度 急剧升高,甚至出现过烧的现象。膜态沸腾又称传热恶 化,按机理分为第一和第二两大类。 第一类传热恶化发生在欠热区和低含汽率区。 热负荷很高时,蒸发管内壁汽化核心数剧增,汽泡生成 速度超过脱离速度而形成汽膜,也称偏离核态沸腾 (departure from nueleate boiling,DNB)。发生此类传热 恶化时,传热系数急剧下降,壁温飞升,往往出现过烧。 受热面热负荷是引起传热恶化的决定性因素,判定转 入传热恶化的热负荷称临界热负荷,其他影响因素有 质量流速、含汽率(或欠热值)、压力、管径及受热面 状态等。 第二类传热恶化发生在含汽率较高的环状流动 区。很薄的水膜被撕破或蒸发,管壁仅受蒸汽冷却,也 称蒸干(dry一out),此时传热系数下降,壁温飞升(均 小于第一类传热恶化),经常伴有壁温波动(幅度为60 ~125℃),常导致管壁发生热疲劳破坏。引起第二类传 热恶化的决定性因素为含汽率。判定转人传热恶化的 含汽率为临界含汽率。其他影响因素有质量流速、热负 荷、管径及压力等。 保证一定的质量流速,采用内螺纹管、来复线管、 扰流子,降低受热面热负荷等均可推迟传热恶化或改 善传热恶化发生的壁温异常。 在超临界压力下,最大比热区也能发生传热恶化 (又称类膜态沸腾)。在一定热负荷下,传热恶化与否, 主要取决于质t流速。如果质量流速太高又会引起阻 力上升。因而超临界压力锅炉可采用复合循环方式,来 提高水冷壁的安全性。

回答2:

A. 第一类传热恶化

热负荷大于某一临界热负荷,管壁出现膜态沸腾。管壁得不到液体的冷却,放热系数显著下降,壁温飞升值很高。这种因水不能进入壁面,由核态沸腾工况转变为膜态沸腾的传热恶化称为第一类传热恶化(偏离核沸腾或烧毁 )。发生第一类传热恶化时,壁温飞升速率很快,故又称为快速危机。通常在亚临界压力参数以上的锅炉中,可能会遇到第一类传热恶化的问题。

B. 第二类传热恶化

热负荷较低,质量含汽率较高的环状流阶段的后期,管子四周贴壁处的液膜已经很薄,液膜因蒸发或中心汽流的卷吸和撕破作用,液膜部分或全部消失,该处的壁面直接与蒸汽接触而得不到液体的冷却,使放热系数明显下降,壁温升高,称为第二类传热恶化(蒸干 )。壁温的增值比第一类传热恶化要小,其升温速度也较慢。

C. 两类传热恶化的异同

相同:都是管壁与蒸汽直接接触而得不到液体的冷却,使放热系数显著减小、管壁温度急剧飞升所致;随着热负荷的提高,xeh值减小,恶化点提前。

区别

 两者的流动结构不同。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,恶化后管子中部为含有液滴的蒸汽。

② 两者的传热机理也不同。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 两者的发生位置不同。前者通常发生在x较小或欠热(x<0)时,以及热负荷高的区域,而后者恰好相反。

④ 两者的放热系数比正常核态沸时下降一个到两个数量级,后者的α2稍高于前者。

⑤ 对管壁温度的影响不相同。发生膜态沸腾时,蒸汽膜的导热作用很差,接近临界压力时,qcr显著下降,有可能发生第一类传热恶化,壁温很高。第二类传热恶化是发生在热负荷不高于580-700 W/m2的情况下,管壁温度仅高于饱和温度250~300 ℃ 。只有在高热负荷值下的传热恶化,才可能使壁温超过金属的允许值而烧损,因此必须注意第二类传热恶化。

回答3:

这个问题,不是一般的问题,

一专业性太强,二,会这么高深的问题的人,太少,

我跟朋友们问问,,不好意思,都不知道,,

帮不了你,