《熱工基礎》課件-凝結換熱

凝結換熱熱工基礎電/廠/熱/能/動/力/裝/置/專/業(yè)/教/學/資/源/庫凝結換熱當飽和蒸汽與低于飽和溫度的冷壁面接觸時，就會放出汽化潛熱，凝結成液體附著在壁面上，此現(xiàn)象即為凝結換熱。在發(fā)電廠中的凝汽器、回熱加熱器內，水蒸氣與管壁之間的換熱都是凝結換熱。凝結換熱珠狀凝結膜狀凝結凝結換熱珠狀凝凝結中，蒸汽與壁面直接接觸，而膜狀凝結時，蒸汽要通過凝結液膜與壁面?zhèn)鳠幔灾闋钅Y比膜狀凝結的換熱系數(shù)高。實驗測量表明，珠狀凝結的換熱系數(shù)為同樣情況下膜狀凝結換熱系數(shù)的5~10倍以上。膜狀凝結換熱的計算01影響膜狀凝結換熱的因素02目

錄Content01電/廠/熱/能/動/力/裝/置/專/業(yè)/教/學/資/源/庫膜狀凝結換熱的計算凝結換熱

1.豎壁上凝結液膜的流動及局部換熱系數(shù)蒸汽在豎壁上凝結時，凝結液在重力作用下向下流動。自豎壁頂部向下，液膜厚度和凝結液質量流量不斷增加，當液膜的厚度達到一定值時，其流動狀態(tài)由層流變?yōu)槲闪?。在物性一定的條件下，膜狀凝結換熱系數(shù)的大小主要取決于液膜的厚度和膜層內液體的運動狀態(tài)。凝結換熱豎壁層流(Re<1600)膜狀凝結的平均對流換熱系數(shù)g為重力加速度，m/s2；r為汽化潛熱，由飽和溫度查取，J/kg；H為豎壁高度，m；ts為蒸汽相應壓力下的飽和溫度，℃；tw為壁面溫度，℃；ρl為凝結液的密度，kg/m3；λl為凝結液的熱導率，W/(m·℃)；μl為凝結液的動力粘度，Pa·s。凝結換熱

2.水平圓管外的膜狀凝結換熱由于管徑一般不很大，所以蒸汽在水平圓管外的膜狀凝結液膜一般為層流，其平均膜狀凝結換熱系數(shù)為水平圓管外膜狀凝結換熱的對流換熱系數(shù)α與豎壁的計算形式一樣，只是將公式中的高度H改成了管外徑d，系數(shù)1.13改成了0.725。02電/廠/熱/能/動/力/裝/置/專/業(yè)/教/學/資/源/庫影響膜狀凝結換熱的因素凝結換熱液態(tài)居中，因此當氣體離液態(tài)區(qū)越遠，分子間距越大分子間作用力越小，就可以看做理想氣體。從傳熱機理來看，管子橫放時，管外液膜薄而短，而豎放時液膜厚而長，因此同一根管子橫放時的凝結換熱系數(shù)比豎放時要大，凝汽器內的管束都是水平放置的。1.管道的布置方式凝結換熱液態(tài)居中，因此當氣體離液態(tài)區(qū)越遠，分子間距越大分子間作用力越小，就可以看做理想氣體。實踐證明，純凈水蒸氣中的容積含氣率若增加1％，凝結換熱系數(shù)將下降60％~70％，而且隨著壓力的降低，情況更加嚴重。2.不凝性氣體的影響（1）在凝結液膜表面形成不凝結性氣體膜，產生附加熱阻影響換熱；（2）使蒸汽分壓力降低，凝結時飽和溫度下降，換熱溫差減小影響換熱。凝結換熱液態(tài)居中，因此當氣體離液態(tài)區(qū)越遠，分子間距越大分子間作用力越小，就可以看做理想氣體。當蒸汽的流動方向與液膜流動方向相反且流速不大時，他使液膜減速且增厚，導致凝結換熱系數(shù)下降。但當流速大到能撕裂吹散液膜時，凝結換熱系數(shù)將增大。3.蒸汽流速的影響當蒸汽速度較大，蒸汽的流動方向與液膜流動方向一致時，蒸汽的運動加速了液膜的流動，使液膜變薄，液膜導熱熱阻減?。煌瑫r，由于水蒸汽的驅趕作用，能使液膜表面的不凝結氣體被吹散，氣膜熱阻也減小。這樣，水蒸氣凝結過程的總熱阻減小，凝結換熱系數(shù)增加。凝結換熱液態(tài)居中，因此當氣體離液態(tài)區(qū)越遠，分子間距越大分子間作用力越小，就可以看做理想氣體。蒸汽在水平管束外凝結時，各排管子的凝結換熱系數(shù)與第一排管子是不一樣的，由于凝結液體的下落，下面各排管子管外液膜增厚，因而凝結換熱系數(shù)逐排減小。一般來說，當排數(shù)相同時，叉排管束的凝結換熱系數(shù)最大，輻向排列的管束凝結換熱系數(shù)次之，順排管束的凝結換熱系數(shù)最小。4.管束的布置方式凝結換熱液態(tài)居中，因此當氣體離液態(tài)區(qū)越遠，分子間距越大分子間作用力越小，就可以看做理想氣體。5.表面狀況的影響換熱表面粗糙不平會使凝結液膜的流動阻力增加，從而增加液膜厚度，使液膜層熱阻隨之增加，凝結換熱系