鍋爐的“傳熱”及“熱脹冷縮”
網(wǎng)址:xixr.cn 更新時(shí)間:2017-10-24 11:23 瀏覽次數::927次
傳熱:是指熱量從一個(gè)物體傳到另一個(gè)物體,或者從一個(gè)物體的一部分傳到相鄰部分的過(guò)程。熱量用符號Q表示,單位為KJ. 1kg純水溫升高1℃所需要的熱量為4.19Kj。傳熱總是由高溫處向低溫處進(jìn)行,兩處的溫差越大,傳熱越快,傳熱效果越好。
在鍋爐設備中,燃料在“爐”中燃燒,放出熱量,通過(guò)金屬壁面(成為受熱面)將熱量傳給“鍋”內的工質(zhì)或者熱媒(如水、蒸汽等),這就是傳熱過(guò)程。
熱量的傳遞方式有三種:傳導、對流和輻射。這三種傳熱方式的物理本質(zhì)不同,各有其獨特的性質(zhì)和規律。
熱傳導是指同一物體內不同溫度的部分或兩個(gè)不同溫度的物體相接觸時(shí),熱量從高溫部分傳給低溫部分的過(guò)程。例如,鍋爐水管的外壁面受煙氣加熱后,熱量很快傳給內壁面,然后供水吸收。各種物體傳導熱的性能是不同的。易于導熱的物體稱(chēng)為“良導體”,如銅、鋁、鐵等金屬。不易于導熱的物體稱(chēng)為熱的“不良導體”或“絕熱體”,如水垢、空氣、石棉等。
熱對流是指靠液體或氣體流動(dòng),將熱量由一處傳到另一處的傳熱過(guò)程。如冬天用暖氣采暖,就是由于暖氣附近的熱空氣上升,周?chē)睦淇諝庀陆?,互相對流傳熱,使全屋逐漸暖和起來(lái)。在鍋爐內,熱水上升,冷水下降,形成循環(huán),直到將水加熱到需要的溫度為止。
熱輻射:是指高溫物體直接以波的形式將熱量向四周散發(fā)給低溫物體,而物體之間可以不接觸,也可以不依靠物體流動(dòng)的傳熱過(guò)程。例如太陽(yáng)的熱量就是通過(guò)輻射傳給地球的;再例如,打開(kāi)爐門(mén),只要被火光照到的地方就會(huì )感到灼熱。由于輻射傳熱與溫度的四次方成正比,鍋爐中的輻射傳熱,主要發(fā)生在火焰輻射的高溫區域,如爐膛中的高溫火焰向水冷壁等部分的熱輻射。當爐膛溫度在1200℃以上時(shí),布置適當的水冷壁吸收輻射熱量,可比對流受熱面吸熱效果提高幾倍以上。
熱脹冷縮
物質(zhì)普遍存在熱脹冷縮現象。當溫度升高時(shí),物體的長(cháng)度會(huì )伸長(cháng),體積會(huì )增大;反之,當溫度降低時(shí),物體的長(cháng)度會(huì )縮短,體積會(huì )縮小。物體因溫度升高長(cháng)度伸長(cháng)、體積增大的現象稱(chēng)為熱膨脹。前者稱(chēng)為線(xiàn)膨脹,后者稱(chēng)為體膨脹。液體和氣體的熱膨脹只表現為體膨脹。
水在0~4℃時(shí)受熱收縮,在4℃以上時(shí),受熱膨脹,體膨脹系數是0.0006.
鍋爐各部分由于受熱不同,材料不同,所以膨脹量也不同。為此應預先考慮鍋爐受熱后的膨脹量,如留出一定的膨脹余地或安裝膨脹節等,防止由于膨脹使鍋爐受到損壞。鍋爐點(diǎn)火或停爐時(shí)溫度變化必須緩慢均勻,以防止鍋爐部件發(fā)生急驟脹縮,避免造成鍋爐損壞或爐墻脹裂等后果。
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