蒸汽流速的影响

蒸汽流速的大小对冷凝液的形成、冷凝液的扫除等都有影响。当蒸汽流速高时，蒸汽对冷凝液膜表面会有明显的粘滞应力。在管壳式换热器中，蒸汽流动方向与冷凝液活动方向是逆向的，蒸汽流速越大，对蒸汽锅炉冷凝液的扫除越晦气，液膜的厚度越大，液膜热阻越大。

蒸汽锅炉管制冷凝换热核算

本课题主要研究真空锅炉中的管制冷凝换热的换热特性，蒸汽锅炉，管制冷凝换热过程可分为三个进程:管外的蒸汽冷凝换热进程、管壁导热进程与管内的冷却水对流换热进程。

蒸汽锅炉管制冷凝换热数值模拟核算

水平圆管外的蒸汽冷凝方式一般为膜状凝聚，如图2.1所示，燃油蒸汽锅炉，冷凝液在管壁外冷凝形成液膜边界层;蒸汽冷凝后，蒸汽分压下降，不凝性气体分压升高，在液膜外形成气体边界层。蒸汽冷凝时需穿过气体边界层到达冷凝液边界层，蒸汽遇冷的冷凝潜热需以热传导的方式穿过冷凝液边界层才能到达管外壁。因此，冷凝传热中较大的两个热阻是气体边界层和液膜边界层的导热热阻。若要****冷凝传热系数，则要想办法打*凝液边界层和不凝性气体边界层。

蒸汽锅炉模型假定

关于水平圆管壁的假定

①水平圆管壁润滑;②壁面温度恒定;③暖流密度恒定。 关于蒸汽锅炉冷凝液膜的假定①冷凝液膜为层流活动;②与壁面之间无滑移;

③不行压缩;④蒸汽冷凝潜热以热传导的方式通过蒸汽锅炉冷凝液膜;⑤冷凝液膜对气体具有不行穿透性。

蒸汽锅炉

10吨燃气蒸汽锅炉新型环保锅炉*者

蒸汽锅炉选取了试验中的一个典型工况，对该工况下的管制间蒸汽流场进行了模仿，模仿成果得到管制间的蒸汽速度场和温度场，成果显示管制间的冷凝换热存在换热不均匀的现象，很好的解释了试验中坐落管制不同部位的冷凝换热系数随管排方位的改变规律。

实践情况很杂乱、计算繁复，本章的模型对实践条件进行了必定程度的简化，没有考虑蒸汽冷凝过程，蒸汽锅炉依据文献提供的方法在管壁外设置了凝液边界层和混合气体边界层。冷凝液膜层因受重力的影响，在圆管壁外呈现上薄下厚的现象;气体受重力的影响小，因此假定气膜层均匀分布于冷凝液膜周围。模仿成果显示，在管制同一层的管排靠近锅炉中心的管制换热较强烈。管制效应的存在使得越坐落管制下方的管排换热越弱，燃油蒸汽锅炉，但实践中坐落底部的管排并不是换热系数醉小的，蒸汽锅炉模仿成果正好能够解释这个现象，坐落管制底部的管排接触到的蒸汽量醉大且温度醉高，燃油蒸汽锅炉，因此两者效果的成果是坐落管制倒数第二排的换热管的冷凝换热系数是醉小的，与试验结论是共同的。另一方面，模仿是在计算机软件中完结的，具有必定的局限性，不能完结现实中杂乱的冷凝相变过程，与实践存在着必定的差距。跟着计算机软件技术的改进和试验研究的深化，模仿的优势会越来越明显，可预见模仿会在工程研究中起到越来越大的效果。

蒸汽锅炉在含不凝性气体的蒸汽冷凝中，蒸汽在浮力的效果下上升至管制周围，遇到比蒸汽饱和温度低的管壁后冷凝。跟着冷凝的发生，蒸汽分压力下降，蒸汽冷凝动力下降;相对的不凝性气体的分压力*。跟着冷凝的进行，不凝性气体越来越多的集合在管壁周围。直至不凝性气体的浓度梯度*到使干流区向气体边界层活动的质量流量与气体边界层向干流区活动的质量流量相等时，不凝性气体边界层不再增厚。蒸汽冷凝时需求穿过气体边界层到达气液界面，****了蒸汽冷凝的压力阀值。蒸汽到达气液界面后，当气液界面温度低于蒸汽饱和温度时蒸汽冷凝，冷凝潜热通过热传导的方式传递给管壁，冷凝液膜的存在使得传热热阻大大添加，对换热效率很不利。

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潍坊三本锅炉对含不凝性气体的水蒸汽的冷凝从微观分子的尺寸上进行了研究剖析。水蒸气气体分子动能与分子间作用力在同一量级上，分子的无规则运动会导致分子暂时联合形成团簇。在蒸汽锅炉冷凝壁面邻近，因壁面过冷度的存在，水蒸气分子与壁面磕碰将部分能量传递给壁面，分子自身的能量下降，形成安稳的团簇;当团簇长大到宏观尺寸时即发作冷凝。此刻若有不凝性气体存在，

则会阻止团簇长大，严重影响蒸汽锅炉冷凝。蒸汽锅炉的试验经过真空度对蒸汽流场、不凝性气体热阻、固液界面能差三个方面的影响研讨论证了:真空度越高，越有利于蒸汽的活动与冷凝液的排除、不凝性气体含量越少、蒸汽锅炉管外壁固液界面能差越大，冷凝换热作用越好;冷凝换热效率醉高可提升770.

蒸汽锅炉对管制效应的研讨

管制效应遍及存在于管壳式冷凝换热器中，管制效应的强弱遭到很多要素的影响，如蒸汽锅炉管间距与管外径的比值s/d、管制外外表形式、真空度、热通量等。试验标明，在水平管外加装V型导液槽和锚型导液器可影响凝液在管间的搬迁形状与搬迁流态，有效削弱管制效应，使管束总体换热能力提升4.5%-9.5%。实验还研究了蒸汽锅炉HFC245fa与HCFC 123在光管与3种强化换热管((2D-A，3D-A与3D-B)管束外的冷凝换热特性，实验结果与Kern}20]模型预测值的偏差随热通量的升高而*;且光管和三维表面强化管的管束效应强于二维表面低肋管。

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