什么是余热锅炉的饱和沸腾

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什么是余热锅炉的饱和沸腾？水不断被加热， 直至全部水温达到饱和温度以后， 就发生饱和沸腾。 此时蒸汽不会再凝结， 蒸发器的大部份管内都进行着饱和沸腾。 为了 计算传热量， 需要了 解饱和沸腾时的换热系数的计算。 饱和沸腾的传热随流动型式而不同， 通常可以分为二类， 一类是图 16 中的泡状流、 塞状流、 弹状流， 其特点是汽泡周围都有水层存在， 汽泡在水流中流动， 称为“饱和泡态沸腾”。 另一类环状流， 水在四周流动， 汽在中心区流动， 各自有流通截面和流速， 称为“两相强迫对流”， 这两种沸腾的产汽方式也是不同的。

（1） 饱和泡态沸腾： 汽泡常在管壁上产生、 长大、 再脱离。 从管壁上带走热量有两种方式。 一种是汽泡生成需要热量， 汽泡脱离就带走热量。 另一种是靠壁面内的水层的换热来带走热量， 两者都起作用， 综合后使传热增强， 所以换热系数很大。

（2） 两相强迫对流： 管内壁处有水层， 水层的水温比饱和温度大的数值不足以在管壁上形成汽泡。 也就是说水温的过热度不够。 此时只能靠水层内水的流动所形成的对流换热， 把管壁的热量转移到水层， 使水层与蒸汽的分界面上有水蒸发成蒸汽， 连续的蒸发过程就把热量带走。 这种“环状流” 的水和汽流速高， 水层的对流换热强， 所以水层的温度难以升高到有足够的过热度， 对于这种在汽水表面产汽的过程， 通常不叫“沸腾”， 而命名为“两相强迫对流”。

在实际工程中可以根据热负荷、 质量含汽率等参数来确定沸腾的形式， 作为计算传热系数， 两者差别不大， 同时考虑到沿管段的热负荷和质量含汽率都是在变化的， 也难以精确分开， 所以不再分别叙述其传热计算。

国外学者认为； 饱和泡态沸腾和两相强迫对流的汽化过程中， 都存在泡态沸腾和对流两种传热机理。 例如从管壁上产汽， 出现小汽泡， 这是泡态沸腾。 不产汽泡的区域有水层流动，这是对流传热， 同样， 在两相强迫对流过程中， 水层表面形成的蒸发过程， 也扰乱了 水层，其作用与泡态沸腾相同。