Cтраница 2
Коэффициент теплопередачи в зоне кипения все время изменяется по высоте трубок. При переходе от пузырькового к стержневому потоку коэффициент теплоотдачи увеличивается и достигает максимума, а затем снижается при переходе от стержневого потока к кольцевому. При дальнейшем увеличении паросодержания паровой поток обладает такой кинетической энергией, что срывает пленку жидкости со стенок трубки. Жидкость при этом оказывается в ядре потока в виде брызг и капель, а паровой поток соприкасается непосредственно со стенкой трубы. [16]
Перегрев металла труб экономайзеров кипящего типа, кроме случаев внутреннего загрязнения, происходит при развер-ке температур в параллельно включенных змеевиках. Отдельных змеевиков кипяще-го экономайзера с увеличением паросодержания воды на выходе из этих змеевиков. С повышением паросодержания сильно возрастают объемы протекающей ( пароводяной смеси. Вследствие увеличивающегося гидравлического сопротивления змеевика уменьшается поступление в него воды из общего коллектора, что ведет к дальнейшему увеличению паросодержания на выходе из змеевика и усилению разверки. Известны случаи полного испарения воды в отдельных змеевиках с выходом из них сильно перегретого пара и пережогом выходных участков труб соответствующих змеевиков; в некоторых случаях наблюдался перегрев до свечения отводящих труб таких змеевиков. [17]
Анализ экспериментальных данных по распределению истинных объемных паросодержаний по сечению парогенерирующих каналов [7 - 10] показывает, что при кипении недогретой жидкости в области отрицательных значений относительной энтальпии потока х пар, образующийся на поверхности нагрева, концентрируется в пристенном слое. При этом скорость жидкости в ядре потока должна быть больше скорости пароводяной смеси в пристенном кипящем слое, а следовательно, среднее по сечению истинное объемное паросодержание такого потока должно быть больше действительного расходного объемного паросодержания в том же сечении: ср fig. По мере увеличения количества пара в канале по его длине толщина кипящего слоя растет, большая часть пара попадает в основной поток, средняя скорость пара при этом увеличивается, действительное расходное паросодержание увеличивается быстрее, чем истинное объемное паросодержание, и разница между ними постепенно уменьшается. В сечении канала, обозначенном на рис. 1 через М, действительное расходное и истинное объемные паросодержания по абсолютной величине равны друг другу. При дальнейшем увеличении паросодержания по длине канала действительное расходное паросодержание все больше и больше обгоняет рост истинного объемного паросодержания за счет увеличения скольжения, и разница между ними постепенно увеличивается. [18]
В указанной области изменение р не оказывает влияния на теплоотдачу. Однако с возрастанием р выше 80 - 90 % теплоотдача начинает увеличиваться. Дело в том, что массовый расход двухфазной смеси в трубе, равный сумме массовых расходов жидкости и пара ( 0Ш 0П), остается вдоль трубы постоянным согласно закону сохранения массы. Возрастание паросодержания вдоль потока приводит к уменьшению средней плотности двухфазной смеси, а следовательно - к увеличению ее скорости. При увеличении объемного расходного, паросодержания выше 80 - 90 % скорость жидкой фазы, текущей у стенки и определяющей интенсивность конвективной теплоотдачи, увеличивается, и это приводит к некоторому росту коэффициента теплоотдачи. Дальнейшее увеличение паросодержания потока приводит к / резкому уменьшению коэффициента теплоотдачи, что связано с высыханием жидкой пленки на стенке трубы. [19]
Теплоотдача к кипящему агенту в трубном пространстве осуществляется путем ядерного кипения и двухфазной конвекции в зоне кипения жидкости. В начале зоны кипения пузырьки пара, оторвавшиеся от стенок трубки, тонкой цепочкой движутся в ядре потока вверх. Такой гидродинамический режим называется пузырьковым потоком. В этой области теплопередача происходит только за счет кипения и практически не зависит от двухфазной конвекции. По мере увеличения паросодержания ( доли отгона) тонкая цепочка пузырьков пара увеличивается в объеме и сливается в большие стержни ( поршни) пара, которые двигаются вверх в ядре потока. Такой гидродинамический режим называется стержневым потоком. В этой области теплопередача происходит как за счет кипения, так и за счет двухфазной конвекции. При дальнейшем увеличении паросодержания стержни пара сливаются в сплошной поток, несущий в себе капли жидкости. Такой гидродинамический режим называют кольцевым потоком. В этой области теплопередача практически осуществляется только двухфазной конвекцией. Влияние кипения на теплопередачу невелико. [20]