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余热锅炉管壁温度的理论值

  2022-05-27  郑锅集团   

 分层流是在水流速很低时出现的流动型式, 此时蒸汽流速也很低。 管内有水的区域, 仍能有较好的传热效果。 水速低, 接近大容积沸腾, 其换热系数仍很大, 使管壁温度为正常值。在蒸汽区域, 没有水, 因蒸汽的导热系数只是水导热系数的 5.5%, 所以其换热系数小。 再加上蒸汽流速低, 更不利于换热。 当蒸汽流速为 2m/s 时, 压力参数与例题三相同, 此时蒸汽的换热系数 2 为 140W/(m 2 ℃), 将此数值用来计算管壁温度。

余热锅炉管壁温度的理论值

此时管壁温度为 661.4℃, 很显然, 这个温度超出了碳钢承受的温度, 使管材的强度大大下降而导致管子破坏。 换句话说, 在上述情况下, 因蒸汽的换热系数小, 不能把蒸汽侧的管壁的热量带走, 故使壁温上升。

注: 这只是一个孤立的计算。 实际上, 由于燃机排气温度只有 500~600℃, 管壁温度不可能升高到如此高的温度。

汽水分层的界面常常会上下变化, 使得这部分管壁交替地与汽、 水接触, 与汽接触时则壁温上升, 与水接触时壁温下降。 由于壁温的交替变化, 使材料产生疲劳热应力, 减弱其工作的安全性。

综合以上两点, 对水平式蒸发器而言, 必须防止汽水分层的产生, 这是设计者和运行者都需要注意的事项。

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