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垂直管外凝结的双侧强化传热研究及其在发电厂低压加热器上的应用

胡雷鸣  
【摘要】:目前,传统的电厂低压加热器由U型铜管构成,由于铜管U型弯头部位管壁变 薄,强度下降,同时折弯处热应力不能完全消除,因而易造成应力集中,引起开裂、 漏水,同时其前端在运行时经常被水淹没,造成U形管顶端温度时高时低,从而影 响电厂的正常运行,为此需对传统的电厂低压加热进行改造。 本课题针对攀枝花钢铁公司低压加热器实际运行的需要,在不改变其原有外型 和管道联接的前提下,成功地采用螺纹槽道管替代其原有的口形弯管,从而解决了 口形弯管所存在的各种工程问题。本课题首先提出低压加热器强化传热方案,然后 进行论证,并加工出该强化传热管;为了给工程设计提供数据,本课题还对该强化 传热管的传热特性进行了实验研究,分别讨论了凝结侧与冷却水侧的对流换热系数 与热负荷、压力和流速的关系,以及该强化传热管总的传热系数与负荷、压力和流 速的关系,给出了有关实验曲线,并把其特性和光管进行了比较。结果表明,与光 管相比,该强化传热管总的传热系数为光管的1.5~1.6倍,其中在冷却水侧为光管 的1.6~1.7倍,而在凝结侧其凝结换热系数为光管的2.2~2.3倍。最后,应用该 强化传热管,针对攀枝花钢铁公司的工程实际,设计出新型的低压加热器。传用效 果表明,该低压加热器具有强度高,安全可靠,便于维修和传热效果好的特点,建 议电厂采用这种新型低压加热器,本课题具有较强的工程实用价值。


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