鍋爐的基礎(chǔ)知識(shí)——傳熱知識(shí)概述(四)_第1頁(yè)
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1、 鍋爐的基礎(chǔ)知識(shí)傳熱知識(shí)概述(四)兩個(gè)物體溫度不同所引起的熱量傳遞過(guò)程叫做傳熱. 1. 熱量傳遞的方式 熱量總是由高溫處向低溫處傳遞的。傳遞的方式有三種:導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射。溫差越大,單位時(shí)間內(nèi)熱量傳遞越快。 (1)導(dǎo)熱:導(dǎo)熱是通過(guò)物體的直接接觸,熱量從高溫物體向低溫物體傳遞的過(guò)程,物體本身各部分不發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。例如用鋼匙攪動(dòng)熱水,手握的一端就會(huì)漸漸熱起來(lái),這就是熱傳導(dǎo)的例子。熱傳導(dǎo)與物質(zhì)材料的性能有關(guān)。不同物質(zhì)有不同的導(dǎo)熱系數(shù),同一物質(zhì)處在不同溫度狀態(tài)下,導(dǎo)熱系數(shù)也不同。所謂導(dǎo)熱系數(shù)是指在1m2的面積上,當(dāng)溫度差為1時(shí),每小時(shí)通過(guò)厚度為1m的平壁的熱量,其單位為kW/m·,用符號(hào)“”

2、表示。依據(jù)表1.21介紹,鍋爐鋼板的導(dǎo)熱系數(shù)是35.650.6kM/m·,一般水垢的導(dǎo)熱系數(shù)是1.283.14 kM/m·,水垢的導(dǎo)熱系數(shù)產(chǎn)均值比鋼板小90%左右。假如有了水垢,則受熱面?zhèn)鳠岽蟠鬁p小。水垢太厚,會(huì)使金屬管壁燒壞或堵塞管內(nèi)水流通道,影響鍋爐平安運(yùn)行。假如鍋爐受熱面管子外壁沉積著煙灰,管子內(nèi)壁又積聚著水垢,則不僅影響導(dǎo)熱的正常進(jìn)行,造成燃料的鋪張,而且還會(huì)使受熱面管子的壁溫增高,甚至過(guò)熱而燒壞。因此,鍋爐在運(yùn)行中,必需常常吹灰、排污,水處理要良好,使受熱面內(nèi)外表面保持清潔,以保證鍋爐運(yùn)行平安牢靠。 表1.21 不同物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù) 見(jiàn)表 (2)對(duì)流傳熱:對(duì)流傳熱是

3、由于液體或氣體各部分發(fā)生對(duì)流而引起的的傳熱過(guò)程。在鍋爐的傳熱過(guò)程中,加熱鍋筒內(nèi)的水、鍋爐的水循環(huán)流淌,熱水上升,冷水下降,使熱量傳給了全部鍋爐的水;又如煙氣以某種流速?zèng)_刷鍋爐受熱面的管壁,在與管壁接觸過(guò)程中的熱傳遞,都屬對(duì)流傳熱過(guò)程。對(duì)流傳熱的傳熱過(guò)程與流體的性質(zhì)、流速的大小、流體運(yùn)動(dòng)的特性、流道的外形以及流體沖刷管子的方向等因素有關(guān)。煙氣流速越大,沖刷管壁越激烈,對(duì)流傳熱就越強(qiáng)。若流速過(guò)大,流淌阻力增加,因阻力與流速平方成正比,引風(fēng)機(jī)的耗電量將急劇增加,還會(huì)使受熱面的管壁產(chǎn)生比較嚴(yán)峻的磨損。因此,在布置對(duì)流受熱面時(shí),在正常負(fù)荷下使煙氣流速一般在610m/s。對(duì)火管鍋爐,在自然通風(fēng)時(shí),煙氣流速

4、一般在10m/s;用機(jī)械通風(fēng)時(shí),煙氣流速一般在20m/s。對(duì)流傳熱與受熱面的結(jié)構(gòu)、布置和煙氣沖刷管子的方向有很大關(guān)系。受熱面用小管徑的管比用大管徑的管對(duì)流傳熱的效果好;煙氣對(duì)管子作橫向沖刷,對(duì)流傳熱比較劇烈;煙氣對(duì)管子作縱向沖刷時(shí),對(duì)流傳熱則比較差。在磺向沖刷的條件下,管子錯(cuò)開(kāi)排列,對(duì)流傳熱比較劇烈;管子順排,對(duì)流傳熱則比較差。 (3)輻射傳熱:輻射傳熱是一種依靠電磁波方式傳遞能量的過(guò)程。物體內(nèi)部的一部分熱量變?yōu)檩椛淠芟蛩闹茌椛?,?dāng)遇到另一物體時(shí),一部分輻射能被汲取轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽阱仩t爐膛內(nèi)的火焰與管壁間、太陽(yáng)與地球之間,都在進(jìn)行著輻射傳熱過(guò)程。任何物體單位時(shí)間從單位表面積上,輻射出去的輻射能,稱(chēng)之為輻射放熱強(qiáng)度。它和物體的肯定溫度的4次方成正比。所以輻射受熱面應(yīng)當(dāng)布置在高溫?zé)煔鈪^(qū)域,在爐膛內(nèi)布置水冷壁,就是這個(gè)原因。爐膛內(nèi)布置的水冷壁不宜過(guò)多,否則會(huì)使?fàn)t膛溫度降低太多,失去了高溫輻射的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還會(huì)影響燃燒,增大不完全燃燒損失。因此,應(yīng)使鍋爐輻射受熱面和對(duì)流受熱面保持一個(gè)適當(dāng)?shù)谋壤?。工業(yè)鍋爐通常是輻射受

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