垂直上升管内盐水流动沸腾传热恶化数值研究

摘要

在回收利用污水生产蒸汽的场合,锅炉给水含盐量较高,同时要求锅炉出口蒸汽干度尽可能高,接近传热恶化发生的临界值.为防止换热管传热恶化从而保障锅炉安全运行,需探明工质含盐对垂直上升管内流动沸腾换热的影响.基于临界热流密度(RPI)模型分别对纯水与盐水在垂直上升管内的流动沸腾换热进行模拟研究,结果表明:由RPI模型所得传热恶化临界含气率与水动力计算标准方法所得结果基本相符,二者相对偏差小于10％;在相同管内工质质量流速下与工质为纯水时相比,盐水在垂直上升管内流动沸腾的临界含气率增大,随工质盐度增大临界含气率趋于增大;但在相同的流动与换热条件下,由于盐水汽化潜热降低的影响更大,盐水换热管的壁温飞升位置较纯水提前.建议在以盐水为工质的垂直上升管蒸发受热面设计中,通过提高管内工质质量流速等措施保证受热面运行安全.