分析水冷式凝汽器换热过程指出热阻较大环节

Question

如题所述

Answer 1

水冷式凝汽器的换热过程主要包括以下几个步骤：

汽轮机的排汽通过喉部进入凝汽器的壳体，与冷却管束外侧的空气进行对流换热，降低温度并冷凝成水。

冷却水（又称循环水）从进口水室进入冷却管束内部，并与冷却管束内侧的蒸汽进行对流换热，降低温度并冷凝成水。

冷却水受热后从出口水室排出凝汽器，再送往冷却塔或空冷器进行散热，然后再返回凝汽器继续使用。

冷凝成水的蒸汽汇集于凝汽器的热井，由凝结水泵抽出，经给水加热器、给水泵等输送进锅炉，从而保证整个热力循环的连续进行。

为保证蒸汽凝结时在凝汽器内维持高度真空和良好的传热效果，还配有抽气设备，不断将漏入凝汽器中的空气和其他不凝结气体抽出。

在这个过程中，影响换热效率的主要因素有以下几个：

温差：温差越大，换热效率越高。因此，要尽量提高冷却水的进口温度和出口温度，以增加与蒸汽的温差。

流速：流速越大，换热效率越高。因此，要尽量提高冷却水和蒸汽的流速，以增加对流换热系数。

污垢：污垢越多，换热效率越低。因此，要定期清洗冷却管束和壳体，以减少污垢对换热的阻碍。

管径：管径越小，换热效率越高。因此，要选择合适的管径，以增加单位面积的传热量。

综上所述，可以认为，在水冷式凝汽器的换热过程中，热阻较大的环节主要有以下两个：

壳体侧：由于壳体侧的空气流动较慢，对流换热系数较低，而且空气中可能含有杂质和水滴等污染物质，会在壳体表面形成一层污垢层，增加了传热阻力。

管壁：由于管壁是金属材料，导热系数较低，而且管壁厚度较大，会造成一定程度的传热损失。

Answer 2

首先是冷却管子内部出现了严重结垢，会明显影响凝汽器的换热效果，多是由于冷却水携带较多污染物如泥沙等引起，需要定期清洗掉。其次是管子表面积累了大量空气，由于抽真空系统运行不正常造成的，阻止了排汽与管子之间的有效换热，需要及时检修抽真空设备。