Теплопроводность металла и отложений

Теплопроводность металла и отложений 20 [c.309]

Ям, Яот — коэффициенты теплопроводности металла и слоя отложений, ккал/м град ч а пар — коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, ккал м град ч [c.251]

Происходит это повидимому потому, что стенка всегда покрыта изолирующим ее слоем охлажденного газа, к-рый и препятствует доступу к стенке горячих газовых частиц. Поэтому одной из основных задач правильного направления газов является возможно более интенсивное смывание со стенок этого изолирующего холодного слоя, что достигается увеличением скорости движения газов. С увеличением этой скорости коэф. теплопередачи, т. е. количество тепла, переданного в час через поверхность в 1 л при разности <° в 1°, возрастает примерно пропорционально корню квадратному из скорости. Теплопередача от газов к стенке значительно ухудшается в том случае, если стенка покрыта слоем сажи или золы. Поэтому поддержание стенок в чистом состоянии во время работы К. п. является одним из основных требований правильной эксплоатации его. Сопротивление самой металлич. стенки К. п. играет совершенно подчиненную роль благодаря хорошей теплопроводности металлов, и поэтому с этой точки зрения совершенно безразлично, из какого металла сделан К. п. и какова толщина его стенок. Загрязнение стенок с внутренней стороны отложениями накипи имеет однако большое значение, так как накипь часто благодаря своему составу (примесь масла) является очень плохим проводником тепла. Из фиг. 2, представляющей схему перехода тепла через стенку, видно, как сил >но повышается 1° стенки при загрязнении ее накипью. Помимо накипи препятствием к переходу тепла от стенки к воде м. б. пузырьки пара, если они, образовавшись вблизи стенки, не удаляются быстро от нее поэтому важно, чтобы вода в К. п. находилась в постоянной циркуляции. [c.92]

Теплоизолирующие свойства отложений зависят от их структуры, теплопроводности, толщины и силы сцепления с металлом. Значения теплопроводностей отложений зависят от их структуры и химического состава. Плотно прикипевшие к поверхности трубы отложения менее опасны, чем неплотно прилегающие, поскольку зазор между трубой и накипью резко увеличивает тепловое сопротивление и приводит к местному перегреву металла трубы топочными газами. [c.108]

Ввиду высокой пористости железоокисных отложений (40—60%), образуемых в газомазутных котлах СКД, их теплопроводность примерно в 40 раз ниже теплопроводности металла труб НРЧ. Отложения создают большое термическое сопротивление тепловому потоку при теплопередаче от газов к пару и воде. При достижении 200—250 г/м отложений на огневой стороне трубы перепад температур в стенке может составлять до 200°С, что приводит к ухудшению прочностных свойств металла и повреждениям НРЧ. [c.136]

Слой золовых загрязнений обычно неоднороден по своей толщине и состоит из ряда промежуточных слоев, характеризующихся различным химическим составом и разной структурой. В непосредственном контакте с поверхностью металла экранных труб находится тончайший внутренний подслой, который в результате адгезии и химических реакций с металлом трубы образует весьма прочное покрытие — типа эмалевого. Этот подслой характеризуется повышенным содержанием оксидов железа и щелочных металлов. Исследователи полагают, что именно с этим слоем связана аномально низкая теплопроводность загрязнений. За указанным слоем обычно располагается плотный первичный слой собственно золовых отложений, состоящий из наиболее тонких фракций золы и содержащий в значительных количествах оксиды кальция, оксиды и сульфиды железа, а также соединения калия и хлора. Менее плотный наружный слой отложений характеризуется более высоким по сравнению с предыдущими слоями содержанием оксидов щелочных металлов и более низким содержанием оксидов железа. Этот слой образуется при более высоких температурах поверхности загрязненного экрана и содержит наиболее крупные частицы золы. [c.170]

Теплоизолирующие свойства отложений характеризуются следующими физико-механическими показателями структура (пористость), теплопроводность, толщина и сила сцепления их с поверхностью металла. [c.77]

Большое влияние на твердость оказывает режим работы аппарата. Покрытия высокой твердости получают при использовании специальных сталей и малой критической скорости охлаждения, достаточно высокой температуре осаждения частиц, быстром передвижении аппарата, небольших величинах подачи металла. Пористые отложения имеют меньшую твердость (ухудшение теплопроводности) из-за уменьшения отвода тепла. [c.123]

Чрезмерный, чреватый авариями перегрев металла трубчатой системы котла может происходить даже три весьма незначительной толщине отложений, если эти отложения обладают очень низкой теплопроводностью. К таким отложениям относится силикатная (т. е. кремниевая) накипь. Подсчеты показывают, что для современных мощных паровых котлов достаточно наличия слоя такой накипи толщиной порядка 0,1—0,2 мм, чтобы температура стенки экранной трубы достигла температуры 600—700° С и выше. [c.72]

Растворенные в воде соли, несущие на себе положительный электрический заряд, называются катионами. Наибольшей накипеобразующей способностью обладают катионы кальция и магния. Теплопроводность накипных отложений примерно в 40 раз ниже теплопроводности металла труб, поэтому даже небольшой слой накипи приводит к повышению температуры металла и в некоторых случаях даже к его пережогу. [c.217]

Таблица 5.14. Теплопроводность строительных материалов, отложений и металлов

Накипь — твердые отложения на внутренних поверхностях деталей системы охлаждения дизеля. Они образуются в результате выделения солей кальция и магния при нагреве воды до температуры 70... 85 °С. Теплопроводность накипи во много раз ниже теплопроводности металла, поэтому даже незначительный ее слой ухудшает условия теплообмена, в результате чего снижается мощность дизеля, повышается расход топлива и масла, возрастает интенсивность изнашивания деталей цилиндропоршневой группы. [c.38]

На основании проведенных исследований установлено, что главной причиной зарастания теплопроводных трубок является коррозия стали. Продукты коррозии и пылевидные минеральные вещества не смываются потоком воды, а отлагаются на стенках трубопроводов и цементируются солями жесткости. Образовавшиеся отложения из-за гигроскопичности не препятствуют контакту металла с водой, поэтому процессы коррозии и образования отложений идут одновременно на протяжении всего периода эксплуатации ПГХ. [c.35]

Возникновение кризиса теплоотдачи при меньших значениях кр по причине худших теплофизических свойств отложений по сравнению с металлической поверхностью. В случае возникновения локального перегрева стенки меньшая теплопроводность слоя по отношению к металлу не обеспечит отвода тепла и кризис распространится на достаточно протяженный участок. [c.143]

В паровых котлах, охлаждающих системах и прочих теплоэнергетических аппаратах на поверхности нагрева или охлаждения в результате ряда физико-химических процессов образуются твердые отложения — накипь. Так как теплопроводность накипи мала, то в зависимости от толщины и состава ее теплопередача ухудшается, расход топлива возрастает, металл перегревается и деформируется со всеми вытекающими из этого последствиями. [c.5]

Физико-механическими показателями отложений являются структура, теплопроводность и сила сцепления их с поверхностью металла. При описании характера отложений отмечают их цвет, толщину, равномерность распределения по поверхности и место расположения в котле или теплообменнике. [c.41]

Образование отложений на том или ином материале определяет так называемый фактор чистоты, который для титана в системе охлаждения конденсаторов равняется 90—95% Это более высокий коэффициент, чем у медных сплавов. Поверхность титана меньше подвержена обрастанию в морской воде, чем других металлов. Коэффициент теплопередачи медных сплавов снижается во времени из-за образования и роста пленки оксида меди, обладающей низким коэффициентом теплопроводности [577]. [c.247]

Нагар является твердым углеродистым веществом, скапливающимся на деталях двигателей клапанах газораспределения, внутренних проемах седел клапанов, выпускных окнах головок цилиндров, днищах поршней, свечах, распылителях форсунок и т. д. Отложение нагара на деталях приводит к различным вредным последствиям — перегреву деталей из-за низкой теплопроводности (в 50—100 раз меньшей, чем у металлов), ухудшению наполнения цилиндров и очистки их от отработавших газов, нарушению работы искровых свечей, форсунок, повышению износа трущихся деталей в результате абразивного изнашивания и т. д. [c.27]

Образование отложений в пароводяном тракте ТЭС отрицательно влияет на работу как основного, так и вспомогательного оборудования. Несмотря на различия в химическом составе и структуре отложений, все они характеризуются меньшими по сравнению с металлами коэффициентами теплопроводности [0,06—6 против 46—120 Вт/(м-К)]. При загрязнении отдельных теплопередающих поверхностей отложениями снижаются коэффициенты теплопередачи, увеличивается шероховатость стенок, уменьшаются проходные сечения и, как следствие, увеличиваются [c.20]

На температуру стенок парообразующих труб существенное влияние оказывает степень чистоты их внутренней поверхности. Когда поверхность металла чиста, температура стенки трубы практически мало отличается от температуры рабочей среды и при докритических давлениях близка к температуре насыщения. Когда поверхность металла загрязняется какими-либо отложениями, температура стенки повышается. Из приближенного уравнения (7.1) видно, что увеличение температуры стенки будет тем значительнее, чем больше тепловой поток, толще отложения и меньше их теплопроводность [c.178]

Образующиеся при комплексонно-щелочном режиме железоокисные отложения заметно отличаются от типичных железоокисных накипей. При сохранении обычной слоистой структуры (рис. 8.3), характеризующейся разной степенью связанности частиц в наружном и внутреннем слоях (малая в наружном и максимальная во внутреннем), при комплексонно-щелочном рел<име отмечается уменьшение пористости слоев и увеличение их теплопроводности. В прилегающем к металлу оксидном слое кристаллы имеют округлую форму и малые размеры, что благоприятствует их плотной упаковке и соответственно ведет к образованию пленки с высокими защитными свойствами. Пористость наружных слоев при комплексонно-щелочном режиме составляет 40—50 %, при фосфатных режимах — 70%. В результате увеличения плотности структуры возрастает теплопроводность отложений, которая при комплексОнно-щелочном режиме составляет 0,7—0,8 Вт/(м -К), а при режиме фосфатирования — 0,3—0,6 Вт/(м -К) [8.5]. [c.207]

Стимулирующее действие меди заключается также в том, что она совместно с окислами железа и другими загрязнениями, поступающими в котел, образует губчатые с низкой теплопроводностью отложения, которые способствуют перегреву металла. В результате перегрева стали и протекания пароводяной коррозии в паре котла появляется молекулярный водород. [c.155]

Использование в качестве конструкционных материалов для изготовления трубных систем, принадлежащих и к первому — радиоактивному и ко второму — нерадиоактивному контурам, нержавеющих аустенитных сталей, обладающих заметно меньшей теплопроводностью, чем сталь 20, создает напряженные условия по теплообмену между теплоносителем и средой. В этих условиях незначительный слой отложений на поверхности металла (соединений Са и Mg), обладающих низкой теплопроводностью, заметно влияет на увеличение термического сопротивления трубной системы, что в дальнейшем может привести к снижению нагрузки парогенератора или параметров пара. [c.262]

Методика определения водорода [19] дает возможность подобрать для данного парогенератора водный режиме минимальной концентрацией водорода в питательной воде и паре. Большая роль в развитии пароводяной коррозии принадлежит высокому уровню локальных тепловых нагрузок. Было бы принципиальной ошибкой считать, что путем улучшения водно-химического режима котлов при высоком уровне теплового напряжения можно ликвидировать пароводяную коррозию. При нарушениях топочного режима, шлаковании, вялой циркуляции воды в барабанных котлах, пульсирующего потока в прямоточных котлах (особенно при высоких тепловых нагрузках) средствами химической обработки воды практически невозможно предупредить разрушения металла в результате пароводяной коррозии. При недостаточной скорости воды в парогенерирующих трубах, обусловленной рядом теплотехнических факторов и конструктивными особенностями котлов (малый угол наклона, горизонтальное расположение труб), ядерный режим кипения может переходить б менее благоприятный — пленочный . Последний вызывает перегрев металла и, как правило, пароводяную коррозию. Развитию ее сильно способствуют вносимые в котел с питательной водой оксиды железа и меди, которые, образуя отложения на поверхностях нагрева, ухудшают теплопередачу. Стимулирующее действие меди на развитие пароводяной коррозии заключается также в том, что она вместе с оксидами железа и другими загрязнениями, поступающими в котел, образует губчатые отложения с низкой теплопроводностью, которые сильно способствуют перегреву металла. Прямое следствие парегрева стали и протекания пароводяной коррозии — появление в паре котла молекулярного водорода. Вполне понятно, что по его содержанию можно оценивать лишь среднюю скорость пароводяной коррозии, локализацию же разрушений таким методом выявить трудно. [c.181]

Нормально современный парогенератор работает в безнакипном режиме и никаких отложений со стороны воды, пароводяной смеси, пара не должно быть. Появление внутренних загрязнений свидетельствует лишь о нарушениях режима работы. Тепловой расчет выполняют на нормальные условия эксплуатации, следовательно, бв.зДв.з = 0. Поверхности нагрева обычно выполняют из труб с небольшой толщиной стенки бет = 0,003- 0,006 при высокой теплопроводности металла A, T=0,03-f- [c.161]

Обычно эффект влияния покрытия по сравнению с металлической поверхностью связывают с комплексом (рпСрп п/Рм рм ) "> характеризующим соотношение плотностей, теплоемкостей и теплопроводностей покрытия и металла. G этой точки зрения удовлетворительными свойствами обладает накипь сульфата кальция. Поэтому опыты, которые обсуждаются ниже, проводились на каналах, внутренняя поверхность которых искусственно покрывалась слоем отложений aSO. [c.191]

Так как теплопроводность кальциевых отложений на порядок меньще теплопроводности металла конденсаторных трубок, с ростом толщины накипи на них повышается температура конденсации пара и снижается вакуум в конденсаторе. Ухудшение вакуума на 1 % требует увеличения расхода пара на 1,4% для поддержания номинальной мощности энергоустановки. Таким образом, отложения в СОО приводят к значительному пережогу топлива при выработке электроэнергии. [c.213]

Нормально современный парогенератор работает в безнакипном режиме, и никаких отложений со стороны воды, пароводяной смеси и пара не должно быть. Лишь в переходной зоне прямоточных парогенераторов допускаются отложения, однако они не должны достигать толщины, которая бы заметно влияла на теплообмен. Появление внутренних загрязнений свидетельствует о нарушениях режима работы. Тепловой расчет выполняют на нормальные условия эксплуатации и потому бв,в/Лд.8=0. Поверхности нагрева обычно выполняют из труб с небольшой толщиной стенки бст = = 0,003- 0,006 м при высокой теплопроводности металла Яот = 30- [c.235]

Влияние слоя отложений на коррозию в регенеративных воздухоподогревателях несколько отличается от такового для рекуперативных теплообменников или газоходов и дымовых труб. Вследствие цикличных изменений температуры металла и несоответствия объемного расщире-яия металла и защитной пленки возникают напряжения в пленке, ведущие к разрущению последней. Кроме того, наличие отложений с малой теплопроводностью усиливает процессы конденсации кислоты и тем самым усиливает коррозию по сравнению со стационарными условиями. [c.170]

В процессе эксплуатации на теплонапряженных поверхностях нагрева образуются внутренние отложения, обладающие в 30— 40 раз меньшей теплопроводностью, чем металл трубы. По мере роста слоя отложений увеличивается его термическое сопротивление, что обусловливает рост температуры металла и может нривести к пережогу труб. Периодическая вырезка образцов наиболее теплонапряженных труб позволяет вести контроль за ростом отложений путем определения их массы [22.23]. [c.246]

Вода, используемая в котельных установках в качестве рабочего тела, обладает свойствами активного и почти универсального растворителя. Оздержащиеся в ней примеси, независимо от источников их появления, при определенных условиях могут образовывать на стенках труб твердые отложения. Наиболее интенсивное образование отложений происходит в трубах испарительных и перегревательных поверхностей нагрева, расположенных в зоне интенсивного обогрева. Причем даже небольшой слой этих отложений вследствие низкого коэффициента его теплопроводности может недопустимо повысить температуру металла, а следовательно, привести к разрушению труб. [c.152]

Недостатком фторопласта-4 является его низкая теплопроводность, но благодаря низкой адгезионной способности потери в теплопередаче от налипания на его поверхность незначительны, в то время как отложения на поверхности из других материалов превышают эти потери и компенсируют плохую теплопроводность фторопласта. Кроме того, фторопласт-4 не смачивается жидкостями, имеющими поверхностное натяжение более 18 дин1см. На его поверхности происходит капельная конденсация паров, при которой коэффициент теплопередачи может быть на 50% выше, чем при пленочной конденсации на поверхности металлов. [c.117]

Многими исследователями подчеркивается существенное влияние на развитие пароводяной коррозии металлической меди и ее окислов, поступающих из элементов тракта питательной воды. При этом отмечают каталитическое влияние подобного рода отложений на протекание реакции Шикорра (см. 1-5). Стимулирующее действие меди на развитие пароводяной коррозии заключается также в том, что она совместно с окислами железа и другими загрязнениями, поступающими в котел, образует губчатые отложения, низкая теплопроводность которых сильно способствует перегреву металла. [c.257]

Соо тветстванп о в 3—4 раза возрастает теплопроводность, достигая значений 2—3 Вт/(м-°С). Приближаясь по сво им теплоф ИзичеокИ М свойствам к металлу труб, эти отложения способствуют резкому замедлению роста температуры Стенки во времени. Образование плотного защитного Слоя О кислов (Препятствует также протеканию процесса кор розии металла под от-ложениам И. [c.153]

При наличии внутри труб перегревателя отложений солей или окислов металла прибавляются допол1нителыные надбавки на тепловое сопротивление отложений. Эти надбавки вычисляются по выра жению, аналогичному приведенному выше для ставки трубы. Теплопроводность отложений 3 Начи-тельно меньше, чем у металла, так что даже при небольшой толщине их и за-данной температуре пара температура наружной стенки трубы существенно повышается В расчетах надбавку на тепловое сопротивление отложений обычно не учитывают. В этих расчетах определяется температурная. надбавка по ширине иотла, затем надбавка на превышение температуры стенки над температурой среды. Обе надбавки прибавляются к температуре среды и по полученной температуре стенки трубы определяют соответствующее ей до- [c.74]

Присутствие в отложениях упомянутых примесей свидетельствует о том, что отложения окислов железа и меди имеют пористую структуру, а наличие хорошо растворимых SiOj и РО4, кроме того, о высоких степенях концентрирования в слое жидкости, непосредственно контактируюш,ем с поверхностью металла. Авторы рассматриваемого исследования [6.2— 6.5] отмечают, что концентрация раствора на границе раздела металл-отложение является функцией температурного перепада на слое отложений. По их мнению, концентрирование на поверхности металла зависит от четырех факторов тепловой нагрузки, толщины и теплопроводности отложений, а также от концентрации растворенных нримесей. [c.241]

Вещества, кристаллизующиеся на поверхности нагрева, образуют плотные и прочные отложения — накипь. Накипь, как известно, имеет низкий коэффициент теплопроводности, составляющей 0,1—0,2 Вт/(м-К). Поэтому даже малый слой накипи приводит к резкому ухудшению условий охлаждения поверхностей нагрева, в рез льтате чего повышается температура металла. При этом у поверхности нагрева, расположенной в области высоких температур (экраны, фестоны, первые ряды труб конвективного пучка), температура металла может превысить предельную по условиям прочности, после чего начинается образование от-дулин с утонением стенок трубы. Затем появляется свищ — отверстие вдоль образующей трубы, через который с большой скоростью вытекает струя воды, и котел приходится останавливать. [c.122]

Различные вещества проводят тепло по-разному. Некоторые вещества, например металлы, проводят тепло хорошо. Другие вещества, как, например, дерево, накипь, зола, сажа, кирпич, асбест, воздух и другие газы, являются плохими проводниками тепла. Накипь, отлагающаяся из воды на стенках котла, проводит тепло хуже стали примерно в 50 раз, а сажа — в несколько сот раз. Поэтому очень важно, чтобы стенки котлов были всегда чистыми как со стороны воды, так и со стороны газов. Отложения сажи и накипи, обладающие малой теплопроводностью, затрудняют передачу тепла от топочных газов к стенке и от нее к воде. Поэтому не все тепло топочных газов используется в котле, что приводит к перерасходу топлива, недостаточной выработке котлом пара или горячей воды, а в некоторых случаях — к онас -ному перегреву стенок котла. [c.19]

Отложения на поверхностях нагрева бывают весьма разнообразными по химическому составу, структуре, плотности и коэффициенту теплопроводности. Наряду с рыхлыми пористыми отлол ениями, подобными лемзе или туфу, встречаются отложения, которые ло твердости и прочности связи с металлом напоминают эмали. Разнообразны также состав и физические свойства котельного шлама. [c.38]

При определении целесообразности и выборе рациональной схемы использования фенольных сточных вод в оборотных циклах охлаждающих систем необходимо учитывать большое количество факторов термостабильные свойства воды скорость коррозии металла в оборотной воде наличие и величину биологических обрастаний в оборотном цикле наличие и концентрацию вредных веществ в атмосфере в районе градирни оборотного цикла изменение качества воды, направляемой для мокрого тушения кокса, а также скорость коррозии коксотушильного оборудования [161—163]. Эти вопросы изучал УХИН в лабораторных и промышленных условиях [13, 84, 164—166]. Для опытов использовали как неочищенные общезаводские стоки, так и воду после биологической очистки, причем сточные воды применяли как для самостоятельной подпитки оборотного цикла, так и в смеси со свежей технической водой в соотношении I 3, т. е. в соответствии с расходом этих вод на коксохимических заводах. Установлено, что при любых тепловых и гидравлических режимах работы оборотных циклов в системе полностью предотвращается накипе-образование (рис. 81). При использовании сточных вод поверхность трубок теплообменников покрывается пленкой, скорость образования которой в 15—20 раз меньше, чем карбонатных отложений (при оборотной технической воде), а коэффициент ее теплопроводности в 1,3—1,6 раза больше [164]. Вследствие этого значительно улучшается теплообмен, что было подтверждено результатами промышленных испытаний метода в оборотных циклах первичных газовых холодильников I блока цеха улавливания Ждановского коксохимического завода, где температура коксового газа снизилась на 4° С по сравнению со II блоком, работавшим на оборотной технической воде [166]. [c.151]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...