第一节蒸发设备.pptx

第二节;; 3.含汽率 1）质量含汽率：在汽水混合物中，蒸汽的质量流量与汽水混合物的总质量流量之比称为质量含汽率x。 2）容积含汽率（不考虑汽和水之间的相对滑动）：蒸汽的容积流量与汽水混合物的容积流量之比称为容积含汽率?。 4.循环倍率K：循环水流量与蒸汽流量之比 ; 二、管内流型及传热区域 如图6-8所示，欠热水由管子下部进入，工质沿管长经历了五种流型： ?单相水的流动（A段）：水温↑，未至饱和温度，无蒸汽。 ?过冷气泡状流动（B段）：紧贴管子内壁面的水温↑至饱和并产生汽泡，管子中部水仍欠热，平均水温tg逐渐升高。;; ?环状流动（E段）——含汽量↑，汽弹连接成柱， 形成环状流动。环状流动后期，中部汽流增加，流速升高，蒸汽开始携带水滴。 ?雾状流动（F段）——含汽量很大，壁面水膜蒸干，成为蒸汽带水滴雾状流动。温度仍为饱和温度。; ? 单相汽流动（G段）——该段起始点水滴已全部蒸干，x=1，蒸汽进入过热状态， 温 度开始上升。 随着压力增加，汽弹状流动逐渐消失，到10MPa以上，汽弹状流动已不复存在。随着工质含汽量增加，由汽泡状流动直接转变为汽柱状流动。 一般，自然循环锅炉正常工作时，其质量含汽率小于2~20%，处于汽泡状流动工况。 ; （二）管内传热区段;;;（三）沸腾传热恶化;影响临界热负荷的因素分析：; （2） 质量含汽率 质量含汽率较大时，质量含汽率↑，临界热负荷↓。反之则下降。 （3） 管子进口欠热： 在相同的质量流速 下，管子进口欠热↑， 临界热负荷↑。 （4）管子内径： 管子内径↑，临界热负荷↑。 （5）工质压力 压力↑，临界热负荷↓。; 2.第二类沸腾传热恶化(发生在x较高处) 概念：因管壁水膜被“蒸干”导致的沸腾传热恶化称为 第二类沸腾传热恶化。 原因：汽水混合物中含汽率太高所致。;;;;?沸腾传热的防护措施： 两个途径：防止沸腾传热恶化的发生； 把沸腾传热恶化发生位置 推移到热负荷较低处，使 其管壁温度不超过许用值。;;; 三、自然循环的安全性 （一）水冷壁安全工作的条件 管壁温度： 在沸腾传热过程中，管子内壁温度可按下式计算：; 水冷壁在正常运行情况下，管内壁处于核态沸腾传热，放热系数?2很大[?2=104～105kW/（m2·℃）]，管内壁金属与工质的温差只有20～30℃，比金属的许用温度低得多，水冷壁的工作是足够安全的。 例如亚临界压力自然循环锅炉，水冷壁内工质压力约19MPa，饱和温度369℃，管壁金属温度约390℃，水冷壁为20g钢。; 管内工质保持一定的流速，蒸汽干度一定，管内壁清洁无垢，是保证核态沸腾传热的必要条件。; 循环倍率的选择： 意义：上升管中每产生1kg蒸汽，需要进入上升管的循环水量；或1kg水全部变成蒸汽，在循环回路中需要循环的次数。 K的倒数称为上升管出口汽水混合物的干度或质量含汽率，以符号x″表示，故有： x″ =1/K=D/G ; 循环倍率K越大，含汽率越小，则上升管出口汽水混合物中水的份额较大，管壁水膜稳定。但K值过大，上升管中汽水量太少。汽水混合物 的平均密度增大，运动压头减小。将使循环水速降低，对水循环安全也是不利的。 循环回路工作循环倍率应大于界限循环倍率才能保证水冷壁管屏每根管子均匀吸热条件下的安全工作。即 K>Kj (6-7) 界限循环倍率与x″有关，K过小，可能产生第一类传热恶化。; ?自补偿特性：在上升管含汽率小于界限含汽率范围内，当受热面热负荷增加，自然循环回路上升管受热增强时，循环水量和循环水速也随着增大进行补偿，这种循环特性称为自补偿性或自补偿能力。;;（二）影响水冷壁安全运行的主要因素;;;（三）蒸发管内的停滞、倒流;;;;四、影响循环安全性的主要运行因素;;（2）下降管带汽或自汽化;（3