（工程热物理专业论文）舰船锅炉对流受热面强化传热的基础试验研究及理论分析.pdf

灏江大学媾士学位谂文 摘要 皋文麦甍驾绕垫必碹鎏黑热敷敲篷! 兰堡茔，毒 砖死种琶垡整整垂登避 行了深入系统的试验研党和理论分辑。 首先介绍了课题的背景及意义，并对本文涉及的两种强化传热技术，即各种 扩展表面强化传热和管内插入物强化传热技术以及强化传热性能的综合分析和 评徐酶霹 究珑状及羲酌发展趋势透蠢了较秀全蠡戆综运。 根据舰船锅炉现有设备的技术谯能提高需要，拳文婶内插螺旋线圈强化传 热管的流阻及传热性能进行了较为套面的试验研究，在此基础上针对不同设计 或应臻奈传下螺旋线鸹结构参数的选挎，应竭数学规湖方法，提文了一种新的强 化换热无镣结构足奇的锐记方法，同醣还对螺旋线避管酶抗积炭钒理进行了霄 论和分析。 根据舰船锅炉新的技术开发的需荣，本文针对一种高勋针肋扩展表面，就其 各= 磅应竭绣舍，透蠢了横拣单管、单耱警、颓接管束以及熬藤蟹勋套管等秘漉阻 及传燕性能试验研究和分析，通过较为全面的系列研宛工作，为这种针肋管的文 程应用提供了较为完整的设计依据。 f 根据肋的设诗计算魔优化分析的需要，就针勋扩展表面经典一堆劝传热方 程及遥钕鼹存在砖缺陷，提虫了一静新豹修正传热方程及适议薜，并透一步靖勋 端有传热时的简化计算提出了一种新的简化计算公式，并通过数值对比分析、验 证了所提出的修正肋传热方程及近似解和肋端传热情况下的新的简化计算公式 麓奏效蛙。 为建立基于熵产分钎法之上的强化传熬过程综合煞力性能分析、评价曩优 化的统一爨础。本文围绕内、外部强制对流热质传递过程，从控制容积法出发。基 于不同的热力学饭设条锌，建立了一般意义下过程熵产分折的普遍化方法，并砖 若干莫譬秘过程逮蠢了分辑，给交了藤于过程麓产最、意义下的缆纯参数酶一 般计算公式。 围绕备种强化传热管流动与传热过程强化效滟的综合热力性能分析和评 徐，在已建盛的蠹对绔漉动熟霸砖遂遗翟熵产普遍纯方程酌基破土，本文毒 砖撼 热流和恒藏瀣条停下管内和环影逮蕊内流动和传热过程以及气流横掠单管和不 同布置方戒管束的流动与传热过程，板为系统全面地建立了一般意义下统一的 综合热力性能分析表迭式，并据此站本文试验的菪于强化传热管的综合热力麟 激江大学麟圭学经论文 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ h _ _ _ _ _ - _ _ _ h _ _ 一 能进行了分析和评价，考察了不同运行工况参数和站构参数条件下强化传热管 鲢强纯效麓，蘸褥结果幂仅荧这些强纯铸煞喾酶工程应躅提供了设嚣彝座燕婊 据，而且表明本文建立的工程中常觅的管内外强化挂能的综合热力性能分析和 评价表达式具有明确的物理意义和工椒应用价值，方法统一且简单易用，应用谈 表达式不仅可通过参数分斯获得各种强化方式的熊量综合剥髑效果，而且还可 依舞英确是合理昀流动置况参数，最猿结祷参数和念理酶强亿形式。弘”7 - 2 溪汪大学篱圭学鼗论文 e x p e r i m e n t a ls t u d y a n dt h e o r e t i c a la n a l y s i s o fh e a tt r a n s f e re n h a n c e m e n t f o rc o n v e c t i v e h e a tt r a n s f e rs u r f a c eo fm a r i n eb o i l e r a b s t r a e 鬻 w i t ht h ea i mt oh e a tt r a n s f e re n h a n c e m e n tf o rc o n v e c t i v eh e a t t r a n s f e rs u r f a c eo fm a r i n eb o i l e r t h e o r e t i c a la n de x p e r i m e n t a lr e s e a r c h e so ns e v e r a lt y p e so fh e a tt r a n s f e re n h a n c e m e n te l e m e n t sa r e p r e s e n e t e d i nt h i sp a p e r 。 a tf i r s t ，ab r i e fi n t r o d u c t i o no fb a c k g r o u n do ft h i sp a p e ri s g i v e n ， a n dt h er e c e n tr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n tt r e n df o rh e a tt r a n s f e r e n h a n c e m e n tt e c h n i q u e s ，i n c t u d i n ge x t e n d e ds u r f a c e sa n di n s i d e - t u b e c o i li n s e r t s ，a n dc o m p r e h e n s i v et h e r m o d y n a m i cp e r f o r m a n c ea n a l y s i s a n de v a l u a t i o no f t h eh e a tt r a n s f o re n h a n c e m e n te l e m e n t sa r er e v i e w e d i no r d e rt oe n h a n c et h e t e c h n i q u ep e r f o r m a n c e o fr e l e v a n t e 譬u i p m e n to fm a r i n eb o i l e r , t h ee x p e r i m e n t a lp e o c e s sa n dr e s u l t sa b o u t h e a tt r a n s f e ra n dp r e s s u r e d r o p c h a r a c t e r i s t i c so fi n s i d e - t u b ec o i l i n s e r t sa r e e x t e n s i v e l y s t u d i e d 0 nt h e b a s i s ，a n e w s t r u c t u r e o p t i m i z a t i o nm e t h o df o ri n s i d e t u b ec o i li n s e r t s w h i c hc a nb eu s e dt o o f f e r d e s i g na n da p p l i c a t i o nc o n f e r e n c e ，i sd e v e l o p e d ，a n dt h e nt h e m i t i g a t i n gs o o tm e c h a n i s mo fi n s i d e t u b ec o l ii n s e r t si sd i s c u s s e da n d a n a l y s e d ， i no d r e rt od e v e l o ph e a tt r a n s f e re n h a n c e m e n tt e c h n i q u ef o rm a r i n e b o i l e r , an e wt y p eh i g hp i nf i ne x t e n d e ds u r f a c ei se x t e n s i v e l ys t u d i e d 。 t h el o c a ls i m u l a t i o ne x p e r i m e n t a lm e t h o di s e m p l o y e dt os t u d yh e a t t r a n s f e ra n dp r e s s u r ed r o pc h a r a c t e r i s t i c so ft h ep i nf i n t u b e s ，w h i c h i n c l u d i n gc r o s sf l o wo n er o w o n ep i nf i nt u b e 。i n i i n ea r r a yp i nf i n t u b e sb u n d l ea n d l o n g i t u d i n a lf l o wp i nf i nc a s i n g t u b eh e a te x c h a n g e r o nt h i sb a s i s ，t h ee x p e r i m e n t a lc o r r l a t i o n so ft h e s e p i nf i nh e a tt r a n s f e r e n h a n c e m e n tt u b e sa r eo b t a i n e d ，t h e r e b yp r o v i d i n gv a l u a b l ed a t af o r r e l e v a n ti n d u s t r i a ld e s i g na n d a p p l i c a t i o no ft h e s ep i nf i nt u b e s i no r d e rt od e s i g na n d o p t i m u ma n a l y s i so fp i nf i ne x t e n d e ds u a c e ， 辫汪大学簿套掌控谂文 a ni m p r o v e do n e d i m e n s i o n a lf o r m u l a t i o no ft h ep i nf i nh e a tt r a n s f e r e q u a t i o n i s p r o p o s e d ，w h i c h t a k e s a p p r o x i m a t e l y i n t oa c c o u n tt h e n o n u n i f o r m i t yo ft e m p e r a t u r ed i s t r i b u t i o n sa c r o s s t h ec y l i n d r i c a lp i n 焱珏。a s o p p o s e dt o t h ec l a s s i c a l a p p r o a c hw h i c hn e g l e c t s t r a n s v e r s a l t e m p e r a t u r eg r a d i e n t s t h e n ，a n e wa n dm o r ea c c u r a t e s i m p l i f i e d f o r m u l a t i o no fh e a tt r a n s f e rr a t ea tt h ef i nb a s e 。w h i l et h et o po fp i nf i n e x i s th e a tt r a n s f e r , i sp r e s e n t e d t h en u m e r i c a lr e s u l t ss h o w s 畦l a tt h e m e d i f i e d e x p r e s s i o n a n ds i m p l i f i e df o r m u l a t i o na r ea ss i m p l ea st h a t o b t a i n e df r o mt h ec l a s s i c a ls o l u t i o n ，b u ta c c u r a c yo nh e a tt r a n s f e rr a t e a tt h eb a s ea n d a v e r a g et e m p e r a t u r ep r o f i l e sa l o n g t h ef i ni s s i g n i f i c a n t l yi m p r o v e d + t h ep r e s e n ta n a l y s i s e x t e n d st h ea p p l i c a b i l i t y r a n g eo ft h ev e r ys i m p l eo n e d i m e n s i o n a lf o r m u l a t i o nt oc o n s i d e r a b l y l a r g e rv a l u eo fb l o tn u m b e r i no r d e rt o d e v e l o pau n i t e db a s i s ，w h i c h b a s e do nt h ee n t r o p y g e n e r a t i o na n a l y s i sm e t h o d , f o rc o m p r e h e n s i v et h e m o d y n a m i cp e r f o r m a n c ea n a l y s i so fh e a tt r a n s f e re n h a n c e m e n te l e m e n t , b a s e 硅o nt h e a s s u m p t i o no fd 群殆r e n tt h e r m o d y n i m i ce q u 豇i b r i u m t h ec o n t r o lv o l u m e m e t h o di su s e dt oe s t a b l i s ht h e g e n e r a le x p r e s s i o no fe n t r o p yg e n e r a t i o n d u et oc o m b i n e dc o v e t 畦v eh e a ta n dm a s st r a n s f e ri ni n t e r n a la n d e x t e r n a lf l u i ds t r e a m s + t h er e s u l t s a p p l i e d t os e v e r a lf u n d a m e n t a l p r o b l e m so ff o r c e dc o n v e c t i o nh e a ta n dl n a s st r a n s f e ri ni n t e r n a la n d e x t e r n a lf l o w s a f t e r m m 。t m l z m g t h e e n t r o p yg e n e r a t i o n ，u s e f u l c o n c l u s i o n sa r ed e r i v e dt h ta r et y p i c a lo ft h es e c o n dl a wv i e w p o i n tf o r t h ed e f i n i t i o no ft h eo p t i m u mo p e r a t i o nc o n d i t i o n sf o rt h e s p e c i f i e d a p p l i c a t i o n s ，w h i c hi sav a l u a b l ec r i t e r i o nf o ro p t i m l t md e s i g no fh e a t a n df l u i d 蠢o wd e v i c e s i nt h el a s t p a r to ft h i sp a p e r 。b a s e do nt h eg e n e r a le x p r e s s i o no f e n t r o p yg e n e r a t i o na n a l y s i s ，t h ec o m p r e h e n s i v et h e r m o d y n a m i cp e r f o r - m a n c ea n a l y s i se x p r e s s i o nf o rm e d i u mf l o wi nt u b ea n dc a s i n g ”t u b e p a s s a g e , w h i c hi n c l u d i n gb o t hw o r k i n gc o n d i t i o n so fe q u a lw a l lh e a t f l u xa n dt e m p e r a t u r e ，a n dn e d i u mc r o s sf l o wo n e p i p ea n dd i f f e r e n t a r r a yt u b e sb u n d l ea r ed e v e l o p e d w i t ht h i sd i m e n s i o n l e s se q u a t i o n s t h et h e r m o d y n a m i cp e r f o r m a n c eo ft h e h e a tt r a n s f e re n h a n c e m e n t e l e m e n t ss t u d i e d b yt h i sp a p e ra r ea n a l y s e da n de v a l u a t e d ，a n dt h e 2 + 澈汪文学篱壬掌靛论文 e f f e c t so fs o m es t r u c t u r ea n dw o r k i n g c o n d i t i o n p a r a m e t e r s a r e d i s c u s s e d t h er e s u l t sn o to n l yc a l lb eu s e da sd e s i g na n da p p l i c a t i o n c o n f e r e n c ef o rt h e s eh e a tt r a n s f e re n h a n c e m e n te l e m e n t s ，h u ta l s es h o w s t h a tt h ea n l a y s i sa n de v a l u a t i o nm e t h o dd e v e l o p e di nt h i sp a p e ri sa s i m p l ea n dv a l u a b l eu n i t e d m e t h o d 激汪大攀篱士攀健谂文 绪论 0 ，1 焉l 善 动力最舰船的b 脏，醴前舰船动力童簧有三种鬃溅：内燃韵力、蒸汽镄为和 孩动力。 露秀蒸茂凄力熬主簧黉备豢志键妒+ 舅努，隽豫诞艇毅豢常靛静努藏辩一篓 辕毫迄静藤紫墨佟以歉黥熬秘嚣常擞潘袋汽嚣设黉辘鹾炉，爨姹镊势是戴艇塞耱 动力中必不可少的能源利用设备。 纛、六专年戎蒸汽饕力在毽獒备嚣海荤戴黢囊杰审占据麓绝对豫努，溅整燃 气魂力稻紫潼雾l | 凄力赫举錾完善，蒸绕渣蘧蘧受舞凌疆，整邂今运鑫毒十转重簧 的地僚，特别是大型承丽舰船。 美国建造的蒸汽动力魁船在数爨上最多，六七十年代达近匿艘，有护卫艇、 驱逐靛、迩洋怒秘簸空毽簸、攀税凌攀最大达7 5 0 0 0 骂力，襄蘩簸艇魏磅率秀 4 2 5 0 0 霹力，漕耗鬻梅垒z 滋秀2 8 8 瘫霹秀，凌力装畿耋塞海l 鑫公厅骂力，蒸汽 初参数最高为8 4 m p a ，5 2 0 ，操纵控制水平较先谶，一般熊达到集控室和舰桥 遥控。 蘩苏袋袋褒农懿饿罗蘩还一赢豫持建造一定数鬟熬毅蒸汽凑力箨鸯捺迸懿 舰船，八十年代就建遗了避2 0 艘必登驱逐舰，遥霄轻、中型糕黧母艇，单辘勰率最 大达5 0 0 0 0 强力，最好的油耗指标众工激为2 9 6 9 马力，装置鬟爨为l o 姆马力，蒸 茂翅参数凳羲。4 薤p 瘫，4 7 0 。 嚣零戆遗戆簸耱多数兔蒸汽穗力，簸夫擎壤秘攀秀3 5 0 0 0 骂力，最毽濑耗甏 标全工况为3 0 0 9 冀力，装置重量为1 5 5 k g 马力，蒸汽初参数为8 4 m p a ，4 8 0 。 其它逐枣法国、英鼷、壤典、印度簿国容采用蒸汽旗克舰艇。这曩笨一一列举。蒸 汽动力装爨程我嚣驱逐魏嚣护溉上遣今爨蠢据蓑囊要建穗。窘戆发爱穰藏燕： 在嚣中年代申，我戮酞蔫苏联购获了成套蒸汽旗力设备，由黧雨缀装装麟谴掰；蠢 十年代米，从前苏联日i 进供装驱溪腮翱护卫舰的礴趔蒸汽动力浆置的全爨图纸 秘炎瓣交溷逡送餐携麟；舞1 9 6 9 霉r - ，竞蕊l 蘩导懿驱逐麓豹蒸茂凌宓装鬟奎耱爨熬 耱裁；慧魏鞠瓣，完成了巍我霉鑫褥寝谤懿孩漤秀茂豫撬缝憋疆铡，蕊爨蒸汽费力 的设计研究和生产猩我阑起步较晚，弗大部分鼹沿用前苏联犟期产品的缝验，因 此韪麓舰愆蒸汽动力辩技零性熊攒撂落蜃于潮外海攀发达翻寨骢霹类型舰躲蒸 汽动力装繁。 溅汪大学鞯圭学位论文 一 到目前为止国外航海除用核动力外，还是以蒸汽动力为主，汽轮机装置单轴 功率霹达5 5 2 m w ，这是嚣藏燃气轮枧艇不能比拟魄，荚国六十够代曾宣布舰船 动力全然 i ：，至八十年代初期帮认魏邃是一种失落，瑷谈擒单一动力致蓉决菲酝 宜，还发表了不少论文论述新型汽力装置用于舰船的可能性。 蒸汽动力装置的突出特点是安全可靠，性能稳定，对各种工溅运行的适应黼 力强，霹缝擎燕努，捷鼹寿命长，擎撬凌率大，经乓燃气轮撬襄紫潦凝囊力装鬟樱 比较，经济性和机动性较差，装置也较复杂。所以鼹前世赛各国对蒸汽动力装鬣 的进一步发展，着重在缀济性和机动蚀方面，通过采用高新技术提高主辅机设胬 和装置的总体性能。 双我鬻国情看，至少遂年交述不可蕤在丈串穗艇籍主实瑷燃气纯。结合我 国电力工业现有的发殿及引进技术的消化水平，加上蒸汽动力装置已积累的数 十年科研设计、制造和运行基础，在今后十年内建造大型水面舰艇，其动力装嚣 酶选弱送褥驻蒸汽凄力巍主要方案。 锅炉作为舰船笼冀是规船蒸汽韵力装置中的蕊要设备之一，其经黥的好坏 真接影响鼹个动力装鬣乃至舰船的性能，它又被褥成是舰船蒸汽动力装置的心 脏，蒸汽动力装置战斗性髓的优劣，在很大程度上墩决于主锅炉的性能及其工作 懿安全弼嚣往。显然锻炉终鸯惑蘸动力装整懿主癸设备之一，京黢菸孛其毒馥囊 重要的地位，对大功率蒸汽动力装鬣尤其如此。 近代大功率动力装鬣对舰船主锅炉提出了系列的技术骥求，如何最大限 度缝涨怒艇照黠主锻炉戆技术要求，是驳事艇艇凌杰的工程按零研究人员成避 研究和勰决的首要饪务。 o ，2 艇般锅炉及其技术发展综述 栽貉锯妒是蒸汽凄力懿主要设餐，在靛船耱妫是蒸汽费力装爱孛去鸯攀建 轻重的j i 鼠位。如何提嵩舰船锅炉经济性及减少锅炉燕量尺寸，始终是舰船锅炉设 计研究人员的重要研究课题。本节酋先对当代典测的几种舰船锅炉结构作一简 要的奔缨，然磊就其技术要求及发艘馈嚣作一综述。 o 2 1 国内外舰船锅炉的主凝结构型式及简要比较。 国外大型舰船锅炉的结构型式旗本上可分为两太类。一类是俄罗斯的网形 炉建锅炉；舅一类楚美、嚣、莲黢鹣d 澎炉蕴爨炉。囊予谈罗聚罄形炉蓬锅炉又骞 浙江大学博士豢位论文 常压锅炉与增腿锅炉之分，故濑代典爨的舰船锅炉实际上有如下三种较为先进 可行的总体结构型式：( 1 ) 美国激进型d 形炉膛锅炉，它幽d 形炉艟锅炉改进发展 而成，如图o l ；( 2 ) 县肉置式谶热器的黼形炉臆锯炉，窀是在俄箩斯鼙形炉筵锅 炉基础上，由我国自行研制的颓型锅炉，如图0 2 ；( 3 ) 俄罗斯舰用增压锅炉，它也 属俄罗斯露形炉毽锅炉一类，簧- 蜀e 一3 。 经济性对锅炉而裔，指的悬蒸汽参数和锅炉效率。缀济性指标和重蠛尺寸指 标是衡耋锅梦先透零警最主要爨孽嚣静按零撵据。 图0 1 美国改进型d 猁炉艟锅炉 圈o 一2 我嗣其有肉鳖式过热器瞬型炉艟锅舻 + 3 游茳大学媾士攀餐论文 表。 图0 3 俄帮斯舰用增隘锅炉 上述三穗缮椁燮式瓣艇艇锯萨，蕤羟济毪攒擦器重量跫寸籍挥，霹毙觅下 表0 1 典型舰船闱锅炉的技术指标比较 搔掭 额定工嚣效率逐魏工藏藏率每睫蒸汽金演重蛰 型式 ( )( 瓤)( 堍) 改进d 测炉膛8 58 9o 7 匿碟炉建 8 38 7o ，8 增压秘炉膛8 48 8e 4 由上避分析，改进测d 形炉膛锅炉经济性指标较好，而重量尺寸指标较差：嘲 形炉建镁炉经济挂袋指标赡差，嚣蘩爨尺寸揍据较好。缮压镰炉镪炉效率与嚣篷 锈妒差粼苓犬，餐蠢苓黪采用耗汽羹蠢锯炉蒸汽产鬣8 舞l 垂颡懿丈垂寿蓬裁疑 t 浙江大学博士学位论文 机，从而使动力装置经济性大幅度提高。 o 2 2 舰船动力对锅炉的技术要求及发展趋势 ( 1 ) 锅炉工作安全可靠性 这是一个非常重要的要求，只有在锅炉工作十分可靠时，才能保证整个舰船 蒸汽动力装置在任何工况下都能长时间可靠工作。如在大风浪中，舰船在横倾 4 5 ，纵倾1 5 。- 2 0 。时，锅炉都应可靠性地工作。如果舰船由于暴风雨、战斗或 船体破损等原因，导致摇摆、倾斜或振动时，锅炉发生严重事故，将使全舰的安全 受到极大的威胁因此，舰船主锅炉工作必须十分可靠。新研制的主锅炉，在装舰 之前应该经过陆上试验，完成陆上试验规定的鉴定项目，取得陆上试验合格证 书。主锅炉使用的材料和制造质量，均应比陆用锅炉有更高要求，并应严格遵照 舰船轮机规范的有关规定。 在舰船上，只能使用经过考验、结构可靠、操纵维修简便和耐久的锅炉。 ( 2 ) 重量尺寸 在给定的条件下，应力求使主锅炉重量最轻、尺寸最小。减小主锅炉的重量 尺寸，可以在同样的锅炉舱室尺寸之下，获得较高的蒸汽动力装置功率，增加燃 料储备，从而提高舰船续航力，或者增加武器装备、弹药和防护设备，提高舰船的 战斗能力。 重量尺寸是舰船主锅炉最重要的技术指标之一。其指标的先进性，是近代舰 船锅炉的发展方向，而且是衡量舰船锅炉技术水平的重要标志。 减小主锅炉重量尺寸的途径有： a 采用先进的锅炉型式。 b 提高炉膛容积热负荷，减小炉膛容积。 c 增加辐射受热面，提高辐射受热面比例。 d 提高对流受热面烟速，增强对流传热。 e 在同一功率下，提高蒸汽参数，降低单位功率的重量尺寸。 减少锅炉次要部件，如砖墙、构架和护板等的重量。 g 装设传热效果较佳的尾部受热面。 h 采用日渐成熟的强制循环锅炉、直流锅炉或增压锅炉。由于增压锅炉在国 外已经广泛应用，具备先进性、可靠性和成熟性，无疑是我国舰船锅炉发展的首 先塑式 5 辩漫穴掌耩豢擘蕊稔突 f 3 ) 鲣游饯 经游榷撵豁裁耋繁楚孪豢褥存簌糯爱齄妻熬矛露。鬟囊舔妒骚爨鳇一簸会 s 起重爨建砖戆璞魏，鬻辍辩藤耋跫寸熬凝寐特裁严掇，经涛装黎耩绦往要浚稼 予重量尺寸糟糠。因此标蒜童锅炉经济健的锅炉效帛并非铉高愈好，豫是应当擞 撵簸戆具搭祭肄礁定，俸攘遗姿憨诞整* 鬟囊稳妒簸牵骢逡镪霉： a 鞋稼麓部受热醛。蒸汽参数惑懿。缀游嚣受热瑟掰以零畿焱瘳。为避受蘩 爨尺寸增摊，残戴锅炉经济器謇采用扩展受热藏等搬化佟热措施“ 。辩秣遵蕤空气系歉，特爨是降骶爨王嚣下秘：遗糕嶷气羲帮b 磴壤之一是篆 髑惫蓬懿必容爨熬浇器，横藤之二燕遵谨运符豢露蔑程，严骚控裁煞耱毒空气滋 例。 & 教黠潦狳受热麟黪凑帮承垢糍外薅获垢，避受赞热敷象节降， 藏妒辗严餐，蘩藩懿菇，褥污合壤。 e 。袋稍毙遴憋锯炉巍动控翻系缀，蠢确控潮锻炉诞褥参鼗。 ，采雕缀潞性高的增聪锅炉，可i ；l 取消常压锅炉撩不可少的离藤鼓风机，从 蕊霹繁省锻妒8 菇疆簿蟪蒸汽产羹，经滚热投鸯硪溉+ 当今艇黪鞲护凝嶷童滋舔妒凝攀鐾秀8 0 辩8 毒强，溪簸王嚣筠辩 8 7 弼8 静孵，务种型式镁炉效率大致榴丽。增压锻舻淑优势也幂柱锯炉效率，瓣 捉于取漕鼓风橼，装鬟经游谯傀势鼹撼。 毒) 筏旗箍 导撵勰嚣鹣嵩逮蠢髓，簧求怒瓣旗露装置英燕毵好瓣撬囊耧魏。 舰船锅炉盼机动性搬簧墩决于鲻炉的求容量众属麓量、砖瓣、僚溢材料簿 懿蓑热璧瓣键炉梃动往瞧程一定鹃影响。 鬣妒撬袭撩霉 戆燕： a 胰冷态至秀莲的瓣阔 t b 从玲杰鬟额定蔓撵聪兜的时瓣 e 。瓢赫羧蔽卷至额囊羹襻蓬力瓣辩藤，嚣翳鬻懿煞豢叁番辩褥。 走获一令王嚣莰赛瑟努一令工凝瀚浚速转揍辩藕。 锅炉餐永蘑和金属鼹爨愈小，锅炉扁动速度就愈快。启动畿髋就愈好。发姗 菠之。 袋裁锯势襄凄蘧嶷魏瓣豢主要麓辍瘩旗嚣：羔凝瑷茇凝蓑瓣熬纛隽。爨鬻黎 + 嚣 。 。熬鋈态。燮整童耋。熬浚塞。 嚣爨器，糕攘上节鏊懿蔑惫犬；鼗凌滚壤镁蠡楚苓髅遗抉。我辫浆瓣奎镁链上”f 夔羲蓉兔谗程l 嚣2 - 海。 爨黎髋瓣褥爹获冷悫紧急嚣蓬熬时麓舅 擎势镑，i e 蘩舞嚣i 躐鬻, 2 5 - a o 努 钝。较魏巍谶翁撮舔粼灏扶冷态舞舔黧。7 8 馥豫鹣蹴阔势l 滁榔：酞冷态舞藤黼 6 2 8 甏爹链瓣薅鬻烫l 警耱糖。 臻攘魏炉髓撬凑搜穗慧鸯攮熬。黢孰羚誉谶黎舞蕊至装嫩驻努靖瓣终镛 努饕；爨抉辍嚣5 瓣静。程瓣逡胃癌勰菇达赫愈瓣搴。 蕊鞴：撼逶残搜 王嚣彀诼蔻鬻广，麓蕊虢袋势簿溅一褥淫。 鸯瓣漤敲天箨翥遴褥骧懿攀魏，辫求囊黎势教缀定王嚣节。蕻燮寝爱走王熬 下安衾帮拣工襻：襻黎秘按释透穗稳1 ：1 辩，瓤叉爨辫黼炉袁疆骶辩互掇王 致 麓戆耩沪遥雾囊蕊褰囊予羧怒王懿5 齄l 释瓣黥蒸茂产爨， 一般浚戆爨炉避焱谯璐嚣禳定王激下长黧囊惫霹鬟王黪。鬻逡莛羧麓耀 镊势爨潦游嬲戆。 ( 8 ) 努玲力 蕊赭镶萨懿雯鑫鸯搽瀵妒器箨瓣攥簿瀑菇鞋鼗鬟渗嚣舞，挎簸囊豪燕点遴 蘩嚣辩，热然裁蛰鬟搽定数囊鹈定薅震翡蒸汽，壤蛰交宠漩嚣戆王转鬟戮* 魏一簧黎瓣遭受援窳器舸奄霹藏魏熬翳， 糕黢键势一觳蘩懋罐魏器转莰蛰滏鏖褡羹；镶媾搏琴皋攫蕊蟪嚣器，鬏蕊壤 萋羹爨装爨簿豢夔，瓣黻撬褒魏爨辙势囊露交； 渤豫菔缝 藏躲凝炉工露醣穗鼗栏攒的憝王佟皮当髭滞辩滗焰。 袋势装黉懿声鸯蠛蔌溪巍串髯掇蒸溪凌囊薰，辫霹爨霞攀篾爨嚣鹫辩，糍鬻 军囊熬黢斗瞧羹聚 蘩嬲低音锈炉遴警艇懿，霹穗镳静羔孬警豁，没骞撩誊；絷澈撩涟，穗繇瓣炉 燃烧援誉，楚其叠巍辫赡曝镊炉囊翡瓣燃瓣囊跨燮气璧鲍燕确筑裂，避受锻炉燃 鑫藿爨蕊壤霉轰鼙。 辫繇镰炉器爨凝嶷对蠹垂麓裁：骥鼹蒸毒薄辫蕊袭壹毒爨。 国) 稍遮缝 锈炉畿遣凝要嚣霹撩袋嚣爱遴瓣餐蘧工芝，爻装裁蘧蠢筏，签爨鬟蘩裁潦广 瑷磊懿x 浚谖簧，赛蕊秣蘸铯，溪藏繇，系鬻稳，簿繇赡搴，荸纛溅淹爨藜。嚣瓣；鞴 一t 一翌圣查一鲎整圭耋簦鎏壅 妒铡造投零条俸还应将会艇船锻炉的褰关专监据甚 穆) 攥俸维耪鳇 锅炉灏速升汽、迅漶停炉以及锅炉适应工况迅速变化韵俄力，都要求锅炉具 有良好的操作性能。 不魉簧求操俸簿攀蠢便，秀虽龟要求臻修慧攀方矮。一敷懿敬簿要求鼹够畿 臻在锅炉簸离维穆。这鼹艇嗣镪炉嚣嚣鹣桎藏之一。它壹接影响剜军毵翁猿盛瞧 和远航恍。 实现操作维修德单方便懿条件是： 鑫+ 鼹萨结魏正臻，锻妒聂萁主要薅薅在疆妒簸蠹瓣毒譬合鞫艮 b 蒜有足够的维修地位。 c 舰船上配置有必臻的设备专用工具，材料和备品备件，粹簿 辩糕满是上述要求，戴援对建蹭操了锯妒工撵鹣安全霹靠性。 闰2 - 5 撕i 璐髓置e 的豫纯规稼 从阁中可赞出，随着冠e 的增大，舭有明显掇海，虽臌力系数韧始略有下降， 磬趋予稳定，爨综会考虑鞋力攘失懿彩嫡丞素，剃戳鸯攒失毽麓臻显罐天。 对瓣垂数籀透错多元线毪器辩鼯褥靖试验工况范鬻簸实骚撞雯关联式媚下： + 3 巷 持 嬉 m 强 m 0 溉 嘎 嘲 瞄 涨 哪。 婆婆盔堂整圭皇垄燕塞一一 - _ _ _ _ _ _ “_ _ _ w _ _ _ _ _ _ _ _ _ - 1 一 一 n u = 0 0 1 8 2 r e o “x 。”y 一“”# 瞧一1 8 ) f = 1 8 0 5 3 r e - 0 , 4 1 6 盖o “y 一。“ 试验范围： x = e d - 0 。0 5 2 0 0 8 ； y = s d o ，8 7 2 。6 7 r e = 1 1 0 6 1 0 4 最大偏差：9 4 进一步作鸯与光管传热与阻力经姥懿对毙，表2 2 绘窭了苓溺螺旋线夔终 构尺寸下髹旋线露营豹n u 和厂与光管的n u o 稻矗煎的对比值觚“o 及鳓，可考 察螺旋线圈管的强化比和阻力比。 从表中试验数据的对比中看出，螺旋线圈管的换热能力比光镑有明显提离， 在试验蓬潮凑，簧熬髦强终2 3 。7 蘩，麓辩篷力损失巍大大建蘑黧，箕增麓熬疆发 总体看要眈撅热系数增加的幅度大，其增加约为1 5 4 8 倍。在相对节距s d 和 相对高度e d 不变的情况下，随着r e 的增大，与光管相比，传热增加幅度不明显， 丽阻力增加接度较大，弼程霖相同嚣毒，影响强纯传热瓣医素主要是彤d 彝e d ，综 合菊萄翡分辑可看出较必豹e d 秘较小的s d 蘸获褥较高的强他传热效果但由 于影响螺旋线圈管强化传热及阻力损失的三个主要因素之间存在较为复杂的耦 合因素，因此在工程中选择螺旋线圈尺寸时，必然露在结构尺寸的傥化选择姆 蓬。 表2 2 试律n u n u o 和f f o 的比较值 瑚穆 s f d = 0 6 7s f d = 1 3 4s d 一2 0 2s d = 2 6 7 e ? de f de 如)e i d 兜较覆 0 0 6 70 0 6 63 0 7 5，艚40 0 7 5 ，o 阻0 d 5 70 。6 s) 0 7 5) 0 5 70 ，o 硒3 0 7 5b 。8 4 28 7 430 1 21z3 7 1 a 、6 1 4z7 2 2z 1 1 522 1 603 3 2【9 5 7z 0 5 1 n u n i i o i 3 2 镩 + 7 0 8 6 艟0g 辩 0 6 81 3 7 62 4 9 。2s 2 9z j 9 81 3 担1 4 2 5b 嚣 2 瘩昭0 鼯m籀 mz j 辨z 5 堪l 2 lz 媚32 l 瞄1 0 蜘l mh $ i 琏。 _ 一 ：二l 二37 6 34 0 3 4l3 5 3黼3z9 4 4$ 4 0 ea6 1 72 ，7 辨z 轴5 1 2 8：3 0 60 4 7 3 r e l l o 6 1 0 4 3 s 蔓藉奏登整圭黧整装塞 ， _ h _ _ _ m _ _ _ _ _ _ _ _ 一一一 褒窖一蠹攒艨凌羹簧鎏褥哭露佼偿蘸鬃 容 o 0 00 3e _ 毒50 鑫o 7o 8强9 0 【x 忡。 05050s0 50 5 407 0 107 3 007 5 707 s 70 7 5 70 7 5 7 x $ 25 72 0 5 9 i5 3 9娃9 $ se 强?叠$ 9 往6 器80 点8 0蔽5 寒0& 巍6 # # x 3 。m 5 1 62 1 8 62 1 i9 9 i20 5 4l 8 2 0 l8 9 819 1 2 】9 5 4 l9 5 4 19 5 4 r 从优纯缱栗饕擞，投系数的选撵对优化臻荣影噫缀犬，黢瓣l ，的燮缘，器设计 交爨鹣最嚣蕊是交能黪，盈蕊簿举懑。娄螽鬻熬，豢臻簿簧熬爨凄在译镑滋数孛 起娴作用逐渐增强，惭流阻一项谯评价函数中越的作用逐渐减弱，当a ，一如；o 5 对，辩巍缘念坞舞努蕊簧热爨霸溅镄聚力篱撩撼下，轶挽纯绻祭爱丈爨麓绫嚣奁 径、，l 、螺距秘较零鬣漆数是凑疆糕麓襞黉警魏最建建砖耱运褥参蒙；蘧一爨捩滚 验疆巍孛氆霹看交，罐夭鬟旋线骥蠹径g 增燕转热萋，镝瓣毯壤燕藏嚣流穗辍宠， 蠓躐潞热使传热鬣减小，戳力墩酸小，僵传热壤减小幅度范黻力减小幅度大，这 撵就辫求较小的螺聪，雷诺数增搠使倦热量增艇攫小龆使缀力蠼擞较大，巍密较 大臻魏蘩鼗襞枣懿溅隰，蓰嚣诺数释较枣鹰念懑，蠢就可凳，凌纯结鬻专试验绻 果最致的，它从个侧面也竣诞了傀亿方法的正确性。嗣时，优化结聚魄袭明 较系数z 懿选择穰鬓隳，在镬弼串搽籁筷重考虑投系数懿逸撵髓其逶奢其体工程 实酥斡要求。 2 4 内插螺旋绒圈管摭积旋机矬分析 螺旋装溪矮a 糖绍秀强稼鬻斑瓣瀛换煞簿嚣释之一，邋攀来在鼷妒耀酃按 热设耱圭熬链熏上燕汞了强太瓣黧禽力，然嚣簧萼l 天涟臻翡在于爨熬线鬻瓣抗 襄获稔糍，下耧藐蠛黼壤塑静撬毅蒺辍溪零一些游凳翔努舞。 窘+ 4 。1 积毅辘矮辨癸攒 燃烧产耪蕊经换热器表瓣薅，滚串携带的鬻俸靛子及瓣蚀经物臻溉积躐耪 驸在糗热器液嚣，形麟褥瑗鄹获毅。营建稷藏瓣裳型和程度空辫敬凌予燃糕赫榉 类、遨符条辞穗换热馘蟹温等。 l 。积获瓣嚣耱羧魏 褥蘩美予获获瓣分类还没骞一个公歆懿努凝方法f 1 4 8 、1 4 9 。针对锅炉爝气 、童擘- 澈漫天学鞲士攀垃渣文 侧的积灰一般认为存在两稀类裂：一种为松敲性积灰，经常发生在捩热设备酌高 潍羧。另一耱鸯糨结瞧积获，畿猕佟疯镳积徽。糖结链辍获鸯锱炉运彳亍状凝有笑， 每煺气流鳇组分、气淡鳇激度、营壁袭蟊懿囊簿寿关。含凑敬蒸冀约烟气，在运行 审麓壤温糕予酸露点辩，灞气牵麓s o ，萼留晚舍反瘦辩戚硫羧。硫酸鬻饿往缀强， 辩鼠荔在换热耐上吸附固体救予，形成很难漪陈的硬结性积灰，一虱有低温粘结 谯狡藏窭瑗，粥将嚣憝翅捌，激壤堵罄。这释鞑维性积灰常窭袋在挨热谈备低温 羧。节褒2 一毒绘懑了邃秀骅不羁类壅获获豹酝裂。 袋2 4 秘敝性_ 积灰每精缡牲载灰的嚣剃 较教缝彀获羲结瞧敬灰 烟气横蠢j 孛瓣时 燕要在管子鹩背舔童要在餐子龅迩斑面 在管予上的分布 生长特健燕长翻鲴获撬嘏过程聋曩况积穗被税大糕粒破端进 程达捌平衡势止 有无限生长的趋势 空气繇鸯不增攘营裳辍力增撵餐素蔽力 燃秘禽灰量嚣晌愿别上投意禽获多积获藏 速度增加丁引起积灰尺寸的减少 烟速影响遮度增加慑逃积获 骞各静蚕麓黪橇辕强 壤获是蔬籍浆，没磊一定静橇攮强震度f 压缎强艘霹这2 0 0 械械强度 k g c m 2 袋受犬) 簿狳 曩雉 2 。襄灰酶溪绽过程 污垢的沉揪滋常是由下述髓个纂本过程缎成，即污瓣物鹱向豳体一漉体器 简姻输运以及辩糯物霾与齄磷的附鬻。这两个过程的每过稳都可以控铡积获， 积获懿罄囊霹阪谈秀燕臻逶鬻藿蘩嚣掺弼懿结果。对予靛径逡蓬1 0 a n 瓣羧予， 慢性成势靛予输遥熬支配健撩涮，在速耪热测支配豹漉确中，漉矮速度、粒径、壁 巍祭传等对其秘灰有很重要的影响。 瀛逮对积藏戆澎疲有黧甏鼹影璃，通常蠼擒流速裁热天了瀵诲鸯嚣攘器器箍 鹣熬弼应秀，遣赣嵫赧了对污瓣翡丽镶力。 农污撵界毯上艘擎受辫罄力与澈终稼掰力茭恳俸羽，簇鼹罄力为 娥= 拦啦( 2 2 4 ) t 4 0 黪汪夭攀馕士霉镣埝囊 式中，黔辫鬻系数；丽平均粒链。 瀛谁捺燕力包摇羚露、錾力，其枣势鸯炎 热c c d u d y 穆2 辩 式垮。d 站彩邃凝梯菠。舞秀姆d v d y 籁荧骚，在滚凄懿燮流嚣遘囊撵渡 般很小，辩办的影响w 以擞略。在獭饿遮嚣层内舞力的作用明攮，黼臌力为 鹣一s d h 辖一2 黪 式孛幽一瀛俸骛臻疯露。 俸蔫稳教子上静辨力、辍办璃舄粒子雷诺数蛾魄镄关系。 糠予褒整瑟上懿隆嚣乓裁蚀酿决乎襻鼹在粒予灌薅鲍这耀耱杰孵穗对太小。 羲子要获蘩蓬囊褰必蔟灌每擎 筘辩疆建巍 l 旃孓 捺熬设备营建熬黢底层获羧舔慧凌塞，鼙懿囊变夺筵甏壤蒸熬灰戆耋黎裰 索。运稽巾潮气沿烟邀幂龄放热，燃漱醛断降低，：嘲气梅欷流量举麟漱小，而流溆馘 瑟骚多襁庭戆变讫，遣蕊德潺段翅气溅楚箨毒毛逐一黪瓣囊了赘谚力魏不稍交像。 影壤羧蒸谩簧糕蕊黪嚣一鬟麓嚣豢莛羯气孛禽臻藿羲髭柱。锯炉爨羹l 憋燃 辩特麓撼爨共有获努瀚，禽硫璧裔鹅特点，一般爝气均含有5 5 0 p p m 瓣s o ，魏 予含瑰蕊挺娥气的露点潦魔舞高达1 1 0 - 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