熱水鍋爐冷沸騰分析根據(jù)傳熱原理,熱水鍋爐受熱面管截面上的水溫分布不同,管壁水溫高于管道中心。因此,在管的橫截面上,當(dāng)平均水溫未達(dá)到飽和溫度ts時(shí),管Tb的內(nèi)壁溫度可能超過飽和溫度。當(dāng)兩者之間的溫差達(dá)到一定值時(shí),管內(nèi)壁開始產(chǎn)生氣泡并蒸發(fā),當(dāng)氣泡與過熱水接觸時(shí)凝結(jié)消失,稱為過冷沸騰。
當(dāng)發(fā)生過冷沸騰時(shí),熱水鍋爐管壁汽化水中的鹽會(huì)形成結(jié)垢。隨著結(jié)垢逐漸變厚,管徑逐漸變小,管壁粗糙度逐漸增大,流動(dòng)阻力逐漸增大,進(jìn)入管內(nèi)的水流流量越來越小,汽化和結(jié)垢越來越嚴(yán)重,結(jié)垢層的不斷增厚增加了管壁的熱阻,最終導(dǎo)致管壁溫度過高,出現(xiàn)過熱變形,甚至發(fā)生過燒爆炸。
從過冷沸騰的定義可以看出,當(dāng)熱水鍋爐管內(nèi)壁溫度Tb達(dá)到水的飽和溫度ts時(shí),過冷沸騰不是立即發(fā)生的,而是當(dāng)兩者之間的差增大到一定值時(shí)才會(huì)發(fā)生過冷沸騰。過冷沸騰的最小(TB-ts)值稱為管壁的過熱.
過冷沸騰的第一個(gè)條件是管壁溫度超過飽和溫度。因此,熱水鍋爐在受熱表面管的最高熱流密度和受熱表面管的最高水溫下,最容易發(fā)生過冷沸騰。在熱流小的地方,如滾筒,就不會(huì)有過冷沸騰。