第九章自然循环原理及计算 .docx

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1、精品名师归纳总结第九章 自然循环原理及运算第一节自然循环的基本原理一、自然循环概述由汽包、下降管、联箱、上升管等组成的循环回路中，上升管在炉内受热，管内的水被加热到饱和温度并产生部分蒸汽。而下降管在炉外不受热，管内为饱和水或未饱和水。因此，上升管中汽水混合物的密度小于下降管中水的密度，在下联箱中心两侧将产生液柱的重位差，此压差推动汽水混合物沿上升管向上流淌，水沿下降管向下流淌。工质在沿汽包、下降管、下联箱、上升管、上联箱、连接管道再到汽包这样的回路中的运动是由其密度差造成的，而没有任何外来推动力。因此将这种工质的循环流淌称为 自然循环 。二、自然循环回路的总压差画出简洁循环回路示意图。下联箱中

2、心截面A-A两侧将受到不同的压力。截面左侧管内工质作用在截面A-A 的静压为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P1P0xj gh Pa 9-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结截面右侧管内汽水混合物作用在截面A-A 的静压为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P2P0ssgh Pa9-2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结从式（ 9-1 ）和式（ 9-2 ）可以看出，由于xjss，所以静压P1 P2 ，表示截可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结面 A-A 两侧所受压力是不同的，此

3、压力差将推动联箱内工质由左向右移动。循环回路中，工质流淌时要克服磨擦阻力和局部阻力。现依据流体流淌的基本可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结原理分析，流淌状态下联箱中心处的压力： 1、下降管系统作用在联箱中心处的压力在流淌时，下降管系统有流淌阻力缺失Pxj，水向下流淌时在联箱中心处的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结实际压力P1 要比静压小Pxj ，即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P1P0xj ghPxj Pa（ 9-3 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 、上升管系统作用在联箱中心处

4、的压力由于上升管内工质流淌是由下向上流淌，联箱中心处的压力P 2 应能克服上可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结升管系统的总流淌阻力Pss 和重位压差，才能使工质进入汽包，因此可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P2P0ss ghPss Pa（ 9-4 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3 、总压差（1） 下降管系统的总压差为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P*xjP1P0xj ghPxj Pa（ 9-5 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） 上升管系统的总压差为：可编

5、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P*ssP2P0ssghPss Pa（ 9-6 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在稳固流淌时，联箱中流体只有一个压差值（与汽包压力的差值），所以这两个压差值必需相等，即*可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PxjPss（ 9-7 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式（ 9-7 ）是用来运算锅炉水循环的主要依据，这种方法称为水循环运算中的压差法。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结三、运动压头自然循环回路中的循环推动力称为运动压头，以Pyd 表示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可

6、编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Pydxj ghss gh Pa（ 9-8 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结自然循环回路中的运动压头就是回路中循环的推动力，这一压头将耗用于克服下降管、上升管及汽水分别装置的流淌阻力，即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PydPxjPssPfl Pa（ 9-9 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结运动压头扣除上升管系统的阻力、汽水分别装置的阻力之后，剩余部分就称可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为有效压头，以Pe 表示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - -

7、欢迎下载精品名师归纳总结PePyd PssPfl Pa（ 9-10 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结循环回路的有效压头是用来克服下降管阻力的。因此，自然循环回路中，工质在稳固流淌情形下，有效压头应与下降管系统的阻力相等，即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PePxj（ 9-11 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式（ 9-11 ）也可用来对锅炉进行水循环的运算，这种方法称为水循环运算中的压头法。四、影响循环推动力的因素运动压头的大小取决于饱和水与饱和汽的密度差、上升管中的含汽率和循环回路的高度，锅炉的工作压力，炉膛热负荷，锅炉负荷等。可编辑资料

8、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结其次节 两相流的流型和传热一、蒸发管中汽水两相流的流型在管内两相流中，汽和水不是匀称分布的，它们的流速也不一样。由于管径、混合物中的含汽率和流速不同，两相组成的流型也不一样。流型不同，两相流体的流淌阻力和传热机理是不同的。流速的大小和传热的强弱又影响到两相流型。用图 9-2 各区域的流型和传热特点。二、蒸发管中汽水两相流的传热假如热负荷增加，就蒸干点会提前显现，环状流淌结构会缩短甚至消逝，沸腾传热恶化可能提前在汽泡状流型区域发生。这时由于汽化核心密集，要管壁形成连续汽膜，将水压向管子中部，由于汽膜导热性很差，导致沸腾传热恶化。一般称这种因管壁形成汽膜导致的沸

9、腾传热恶化为第一类沸腾传热恶化，或膜态沸腾，它是由于管外局部热负荷太高造成的。因管壁水膜被蒸干导致的沸腾传热恶化称为其次类沸腾传热恶化 ，它是因汽水混合物中含汽率太高所致。腾传热恶化是一种传热现象，表现为管壁对吸热工质的放热系数2 急剧下降，管壁温度随之快速上升，且可能超过金属材料的极限答应温度，致使寿命缩短，材质恶化，甚至即刻超温烧坏。第三节 两相流的特性参数及流淌阻力一、两相流的特性参数描述汽水两相流流淌特性的物理量称为汽水两相流的特性参数。（一）两相流的流速1、质量流速单位时间内流经单位流通截面的工质质量称为质量流速，用表示，并用下式运算：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

10、G kg Am2s9-12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 、循环流速0循环回路中水在饱和温度下按上升管入口截面运算的水流速度称为循环流速，用0 表示，即Gs0m（9-13 ）A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中饱和水的密度，3、折算流速kg3 。m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结汽水混合物是由汽和水两相组成的，两者的流速不同。为运算便利常采纳所谓折算流速。假定流过的汽水混合物中某相工质占有管子全部截面时运算所得的流速称为该相的折算流速。明显有蒸汽折算流速0 和水的折算流速0 之分，它们可分别用下式运算：DV0m/s（ 9-14 ）可编辑资料

11、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AA0GDV AAm/s （ 9-15 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在受热蒸发管内，当工质质量流量G 肯定时，不同截面处的蒸汽流量是变化可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的，管段的平均蒸汽折算流速可依据管段入口和出口截面的蒸汽质量流量Dc ，用下式运算：Dr 和可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结DrDcVrVcm（ 9-16 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结02/ A2 As可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结蒸发管段中水的平均折

12、算流速为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结GDr G02ADc VrVc 2Am s（9-17 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在循环回路中，依据循环流速的定义，循环水流量等于流过工质的总流量，而工质总流量又等于流过的水流量与蒸汽流量之和，即GGD D可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结或 A0A0A0即 000m s（ 9-18 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结水和汽的折算流速实际上是不存在的，折算流速只是反映水或汽的流量，故属于流量参数。4、混合物流速hu流经管子截面的汽水混合物容

13、积等于流过的水容积V 与蒸汽容积 V之和。混可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结合物的平均流速为VVsm9-19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结hu00A将（ 9-18 ）式中的0 代入上式，得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结hu00 1 m s9-20可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5、真实流速设管子截面积为A的截面上，水和汽所占管子截面的面积分别为A 和 A ，即 AAA ，就该截面上水的真实流速为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结GDVAVm s9-21可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结而汽的真实流

14、速为mDVAAs9-22两相真实流速之差称为相对流速xd ：xd。（二）含汽率1、质量含汽率 x在汽水混合物中，流过蒸汽的质量流量D 与流过工质总的质量流量G 之比称为质量含汽率，用 x 表示 ：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结XDA00GA00（9-23 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结已知某截面上工质的焓，可用下式运算该截面上的质量含汽率：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Xii r（9-24 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中 i 截面上工质的焓。 i 饱和水的焓。 r 水的汽化潜热。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

15、名师归纳总结如已知某管段入口水的焓i r ，就可用下式运算任一截面上的质量含汽率：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xQi G1i r r9-25可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中 Q 管段吸热率， kJ。 isi r 管段入口水的欠焓，kJkg 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对于沿管长匀称受热的管段，可依据入口和出口质量含汽率算其平均含汽率：xr 和xc 用下式计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

16、名师归纳总结Xxrxc 29-26可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结如将（ 9-23 ）式代入（ 9-20 ）式，就可得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结hu0 1x1m9-27可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结s当要求运算某一管段中混合物的平均流速时，以0 代替公式（ 9-20 ）中的0 ，或以 X 代替公式（ 9-27 ）中的 x 即可。2、容积含汽率流经管子某一截面的蒸汽容积流量与汽水混合物总容积流量之比称为该截面上的容积含汽率，用表示。即：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结VA0VVAhu00019-28可编辑资料 - - -

17、欢迎下载精品名师归纳总结将公式（ 9-23 ）代入，就得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11 11x9-29可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结与 x 的关系取决于压力和x （见附录1）。低压时由于饱和汽的密度小， 即使 x 较小时值也较大。在任何压力下，随x 的增大值的变化逐步缓慢。3、截面含汽率截面含汽率又称 真实含汽率 ，用表示。它是管道断面上蒸汽所占截面A 与管子总截面 A 之比，即：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A1AAAV此外，VVAhu Ahu9-30可编辑资料 - - - 欢迎下载精

18、品名师归纳总结hu由此可得：9-31可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结令huC ，就得C9-32可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在定义和hu 时，都把它们看作流量参数，也就是并没有考虑两相之间的速度 差 别。 实 际 两相 流 体中 ， 两 相 间 存 在速 度 差别 。 例 如 ， 在 上升 流淌时 ，因而hu ，所以 C 1。即。下降流淌时，及hu ，所以 C 1，。如取汽和水的流速相等，即，就 C1 ，这时。比例系数C 是混合物流速hu 与蒸汽真实流速之比，因而也就考虑到蒸汽和水的相对流速xd 。随压力的上升，汽和水的相对流速减小，在接近临界压力时C 1 ，

19、而。C 值是由综合试验数据求得的。附录2 给出了垂直上升管中C 的数值，附可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结录2 （ a）是当hu3.5m s 、0.9 时的 C 值。当hu3.5m s 时，就应用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结附录2 （c）。当0.9 时，对于直流锅炉值按附录2（ b）查得。（三）两相流的密度1、流量密度hu在汽水两相流中，混合物的质量流量与体积流量之比称为流量密度，用hu 表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结示。GVhuVVVVkgm319-33可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

20、名师归纳总结流量密度是由流量参数G、V 得到的，没有考虑汽水的相对滑动，故实际上流量密度是不存在的。它用于流淌阻力、动量、质量流速等以流量特性为基础的各工 程的运算。2、真实密度某段管段中汽水混合物实际存在的密度称为真实密度，用zs 表示 。如汽水混合物布满高度为h 、总截面积为A 的管段中，水和汽所占截面分别为A 和 A ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就有 :AhAhAAAh zs可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就真实密度为：zsA1A 9-34可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结真实密度用以运算管子中两相流的质量、重位压头及必需考虑非均相流的

21、各工程。在上述各特性参数中，、 0 、0 、0 、hu 、 X 、及 hu 是以工质流量或每一相的流量为基础来表示的参数，故又称之为流量参数。流量参数可用于流体的质量流量、容积流量等的运算。而真实流淌特性参数、及zs是以汽水两相流实际流淌情形为基础的流淌参数，即考虑了汽、水流速不同的差异。真实流淌特性参数用于管内两相流的质量、重位压头等的运算。二、两相流的流淌阻力设有一任意放置的受热管段，两相流体流经1-2两个截面时（如图9-6所示），其压力降P 可用下式表示：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PP1PzPlzPjsPzw9-35可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1

22、、流体加速压降某一管段中工质的加速压降等于管段出口截面的动量与管段进口截面动量之可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结差：Pjs21 （9-36 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据等截面管道中质量流速不变的原理可知：0 。如分别对管子进口可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结截面（其干度为x1 ）和出口截面（其干度为x2 ）应用公式（ 9-37 ），代入（ 9-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结36 ）式整理后，可得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Pjs0 21 x 2x1 （ 9-37 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载

23、精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、重位压差当两截面间的高度差为h 时，重位压差为：Pzwhzsg Pa（ 9-38 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中zs 管段内工质的平均真实密度，由式（9-34 ）可知：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结zs kgm3（ 9-39 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、摩擦阻力对于匀称混合物的汽水混合物，可按混合物流速hu 和混合物密度hu 来运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结管段中的摩擦阻力：Plhuhu2md2Pa（ 9-40 ）可编辑资料 - - -

24、欢迎下载精品名师归纳总结在稳固流淌时，由循环流速的定义可知：huhu0。将（ 9-27 ）式代入可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结上式可得：Pl021x1P（ 9-41 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mad2如将式（ 9-20 ）代入式（ 9-40 ）而不用式（ 9-27 ）就可得摩擦阻力的另一表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结达式：Pl010 1P（ 9-42 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2mad20考虑到两相流结构对的影响，在运算中加入一修正系数。当管段中汽水混合物含汽率沿管长不变时，摩擦阻力缺失按下式运算：可编辑资料

25、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2maPl01X1P（ 9-43 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d2式中的修正系数由附录3（ b）查取。当管段中汽水混合物的含汽率沿管长变化时，按下式运算摩擦阻力缺失：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2Pml0d21X1) Pa（ 9-44 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结管段的平均修正系数按下式运算：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结c X cX cr X rX r（ 9-45 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结c 、r 分

26、别为管段出口、入口截面的平均修正系数，由附录3（ a）查取。4 、局部阻力由局部阻力所引起的压力缺失，按下式运算：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P jb201X 21) Pa（ 9-46 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结123第四节 自然水循环的牢靠性指标及运算方法一、自然水循环工作的牢靠性指标1、质量流速和循环流速0质量流速和循环流速的定义式参见（9-12 ）、（ 9-13 ）式。循环流速是一个流量参数，虽然它能反映水流速度的快慢，能判定水循环的安全性，但它是按上升管入口水量运算得到的。对于受热不同的上升管，即使循环流速相同，但由于产汽量不同，在上升管出口

27、处的汽水混合物中含水量就不同。对受热强的上升管，由于产汽量较多，出口水量较少，管子内壁四周可能维护不住连续流淌的水膜。同时，汽水混合物比容增大、流速提高，可能撕破很薄的水膜，造成其次类沸腾传热恶化，使管壁超温。因此，循环流速不是反映水循环安全的唯独指标。2、循环倍率 K循环倍率的定义为： 循环回路中，进入上升管的循环水量G 与上升管出口蒸汽量 D 之比，称为循环倍率，用符号K 表示，其数学表达式为KG9-47D循环倍率 K 的意义 是上升管中每产生1kg 蒸汽需要进入上升管的循环水量， 或 1kg 水全部变成蒸汽在循环回路中需要循环的次数。循环倍率K 与质量含汽率 x 互为倒数关系。 循环倍率

28、K 愈大，含汽率 x 愈可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结小，就上升管出口汽水混合物中水的份额较大，管壁水膜稳固，对管壁冷却作用较好。所以，常常循环倍率来评定锅炉水循环是否安全。但K 值过大，上升管产汽量太少，上升管内工质的平均密度ss 增大，循环回路的运动压头减小，将使循环流速降低，对水循环安全不利。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、自补偿才能和界限含汽率X jx可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结随着受热面热负荷增大，上升管的产汽量增加，质量含汽量x 增大，一方面运动压头增大。另一方面上升管的流淌阻力也随着增大。循环流速是增大仍是减小取决于这两个

29、因素中变化较大的一个。当x 不太大时，运动压头的增加大于流淌阻力的增加。因此，随着x 的增大，循环流速增大。当x 增大到肯定数值后，连续增大x，由于流淌阻力与工质流速的平方成正比，将显现流淌阻力的增加大于运动压头增加的状况，这时随着x的增大，循环流速反而下降。循环流速0 与上升管质量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结含汽率 x 的关系如图 9-7 所示。图中最大循环流速max0所对应的上升管质量含汽可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结率 x，称为 界限含汽率X jx 。界限含汽率X jx 的倒数就称为界限循环倍率K jx

30、 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在上升管含汽率小于界限含汽率范畴内，自然循环回路上升管受热增强时，循环水量和循环流速也随之增大，这种循环特性称自补偿性或自补偿才能。如热负荷太大，上升管含汽率超过界限含汽率，这时随着受热面吸热增强，循环水量和循环流速反而减小，就失去自补偿才能。为了保证自然循环回路的工作安全，锅炉应始终在自补偿范畴内。因此，上升管的含汽率必需始终小于界限含汽率，而循环倍率就应始终大于界限循环倍率。二、自然水循环的运算方法（一）循环回路的分段简介（二）自然循环的运算方法自然水循环的运算方法有压差法 和压头法 两种。我国电站锅炉水动力运算方法举荐用压差法进行运算，

31、即下降管系统的总压差等于上升管系统的总压差。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1、压差法P 和*按图 9-8可写出自汽包水位面至下联箱中心之间的下降管系统总压差xj可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结上升管系统总压差*Pss 分别为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结*Pxjhxj gPxj Pa9-49可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P*sshiiPlEPjsPflPa9-50可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由本章第一节分析可

32、知，自然循环在稳固流淌时，上升管系统和下降管系统的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结总压差必需相等，即2、压头法*PPxjss。这就是压差法的基本方程。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结运动压头Pyd扣除上升管系统的阻力和汽水分别装置的阻力之后，剩余部即为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结有效压头PePe ：PydPssPfl Pa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结自然循环在稳固流淌时式。PePx

33、j。这就是用压头法运算自然循环的基本方程可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（三）循环回路的特性曲线及工作点自然水循环的运算过程可归纳为建立基本方程式和解基本方程式。基本方程式的解法有特性曲线图解法两种。在用压头法运算自然循环的过程中，上升管系统和下降管系统的总压差的运算与循环流速有关。而在水循环运算未完成之前又无法确定实际的循环流速。所以须采纳试算法，即先假定一个循环流速0 。分别运算出下降管系统和上升管系统的总压差。假如两者不相等，再在原循环流速0 的基础上增加（或削减）一个附加量，依次算下去，直到两者相等（或达到所要求的精度）为止。下面就采纳压头法运算自然循环的特性曲线图解法

34、进行说明。1、简洁回路自然循环特性曲线图解法2、复杂回路自然循环特性曲线图解法（1 ）串联各部分管内工质质量流量相同。（2）系统总压差是各部分各自的特性曲线在流量相同时压差的叠加值。并联系统的特点是：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（1） ）并联的各上升系统压差相等。（2） ）总流量是在等压差下各系统流量的总和。第五节自然循环常见故障及提高安全性措施一、自然循环的常见故障一般常见的故障有：循环停滞、循环倒流、显现自由水面、汽水分层等。1、循环停滞2 、循环倒流3、汽水分层防止汽水分层的措施是尽可能防止布置水平或倾角小于15的沸腾管。如在结构上不行防止时，要尽可能提高管内汽水混合

35、物的流速。二、下降管含汽当下降管含有蒸汽时，管内工质平均密度减小，运动压头减小，而工质的体积流量将增大，致使下降管的流淌阻力增加。这样能克服的上升管阻力减小，循环流速和循环倍率降低，使得受热弱的上升管更简洁发生循环停滞等故障。锅炉下降管含汽的缘由主要有：下降管受热产生蒸汽。水在下降管入口自汽化。水进入下降管时带汽。由于锅炉压力突然下降引起锅水自汽化等等。三、大型自然循环锅炉的水循环安全问题对于高参数大容量自然循环锅炉，由于各上升管内工质的含汽率增大，回路高度提高及大直径集中下降管的采纳等，循环推动力（即运动压头）增大。因此，如采纳合理的设计布置，在亚临界压力下仍可采纳自然循环锅炉，如国产DG-

36、 1000/16.8自然循环锅炉。对于这类锅炉其产生循环停滞和倒流的可能性很小。对亚临界压力的自然循环锅炉，理论运算和体会证明，水冷壁安全运行的主要任务之一是防止沸腾传热恶化。高参数大容量自然循环锅炉水循环的主要危害在于受热最强管子的传热恶化。四、提高水循环安全性的措施可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结影响水循环安全性的常见因素有：并列上升管吸热不匀称，下降管带汽，下降管、汽水引出管和汽包内分别装置阻力过大，以及压力变化速度等。1、蒸发管吸热不均假如吸热有显著差别的管子并联在一组上升管系统内，就受热弱的管内就可能发生水循环故障。为减小并列蒸发管吸热不均，现代锅炉在结构和布置上常用的措施有：（ 1 ）按受热忱形划分循环回路，将每面墙的水冷壁按受热强弱情形划分为如干个独立的循环回路，每一回路中并列管子的受热忱形与结构尺寸差异不大。（ 2 ）改善炉膛四角管子的受热忱形，由于炉膛四角布置的管子吸热最弱，因此四角最好不布置管子，或将炉膛截面切角形成八角炉膛。另外，布置在炉膛四角的一些吸热差的管子最好划分成单独的独立循环回路。（ 3 ）采纳平炉顶结构用平炉顶取代前斜壁顶栅，可使两侧墙水冷壁吸热区段的高度