传热恶化及防止措施

1、 传热恶化及防止措施传热恶化及防止措施 集控二组集控二组 张峰张峰（1）第一类沸腾传热恶化）第一类沸腾传热恶化 热负荷高于临界热负荷时，热负荷高于临界热负荷时，管子内壁汽化核心数急剧增加，管子内壁汽化核心数急剧增加，汽泡形成速度超过脱离管壁的速汽泡形成速度超过脱离管壁的速度，贴壁形成连续汽膜，传热恶度，贴壁形成连续汽膜，传热恶化，壁温飞升。化，壁温飞升。 条件条件 ：qqc（临界热负荷）（临界热负荷）（a）第一类沸腾传热恶化）第一类沸腾传热恶化（2）第二类沸腾传热恶化）第二类沸腾传热恶化 管内汽水混合物含汽率达管内汽水混合物含汽率达到一定数值时，环状流的水膜很到一定数值时，环状流的水膜很薄，局

2、部可能被中心汽流撕破或薄，局部可能被中心汽流撕破或水膜被蒸干，传热恶化，壁温飞水膜被蒸干，传热恶化，壁温飞升。升。 条件：条件：xxc （临界含汽率）（临界含汽率）（b）第二类沸腾传热恶化）第二类沸腾传热恶化沸腾传热恶化特点沸腾传热恶化特点 第一类沸腾传热恶化通常发生在含汽率较小或水存在第一类沸腾传热恶化通常发生在含汽率较小或水存在欠热、以及热负荷高的区域。发生此类传热恶化时，放热欠热、以及热负荷高的区域。发生此类传热恶化时，放热系数系数a急剧降低，管子内壁温度与工质温差急剧降低，管子内壁温度与工质温差t飞升很快。飞升很快。 第二类沸腾传热恶化发生在第二类沸腾传热恶化发生在x 较大、热负荷不太

3、高的较大、热负荷不太高的情况下，放热系数情况下，放热系数a 的下降较第一类沸腾传热恶化时小，的下降较第一类沸腾传热恶化时小，因而因而t 飞升值较第一类沸腾传热恶化时低。飞升值较第一类沸腾传热恶化时低。 由于发生第二类时的热负荷比发生第一类恶化时的低由于发生第二类时的热负荷比发生第一类恶化时的低得多，因此，它发生的可能性比第一类要大得多。得多，因此，它发生的可能性比第一类要大得多。 水在临界压力水在临界压力22.1MPa加热到加热到374.15时即被时即被全部汽化，水变成蒸汽不需要汽化潜热，即水没全部汽化，水变成蒸汽不需要汽化潜热，即水没有蒸发现象就变成蒸汽，该温度称为临界温度，有蒸发现象就变成

4、蒸汽，该温度称为临界温度，或称之为相变点温度或称之为相变点温度(超临界压力超临界压力24.527.5MPa时的相变点温度为时的相变点温度为380-410)。在相变点温度附。在相变点温度附近存在着一个大比热容区，在该区内工质物性发近存在着一个大比热容区，在该区内工质物性发生突变：紧靠管壁的工质密度有可能比流动在管生突变：紧靠管壁的工质密度有可能比流动在管中心的工质密度小得多，即在流动截面中存在着中心的工质密度小得多，即在流动截面中存在着工质的不均匀性。当受热面热负荷高到某一数值工质的不均匀性。当受热面热负荷高到某一数值时，在紧贴壁面的地方可能造成传热恶化，这一时，在紧贴壁面的地方可能造成传热恶化

5、，这一现象称之为类膜态沸腾现象。为避免这一现象，现象称之为类膜态沸腾现象。为避免这一现象，锅炉相变点区域通常设计在热负荷相对较低的地锅炉相变点区域通常设计在热负荷相对较低的地方，或提高工质的质量流速。方，或提高工质的质量流速。沸腾传热恶化的防止措施沸腾传热恶化的防止措施（1）保证一定的质量流速）保证一定的质量流速（2）降低受热面的局部热负荷）降低受热面的局部热负荷（3）采用内螺纹管）采用内螺纹管（4）加装扰流子）加装扰流子图图10-5 内螺纹管结构内螺纹管结构内螺纹管降温效果图内螺纹管降温效果图1 光管；光管；2内螺纹管；内螺纹管；tbh饱和温度；饱和温度；tnb内壁温度内壁温度扰流子结构扰流子结构扰流子降温效果扰流子降温效果p=18.5MPa；w=