余热锅炉管壁温度的理论值
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/(m2℃),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,减弱其工作的性。
综合以上两点,对水平式蒸发器而言,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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