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水冷壁在正常运行时,是怎样产生的热应力?

点击率:8 发布日期:2017/10/7 15:01:15 本文来源:双旺炉业

 锅炉正常运行时,水冷壁管外壁遭到高温火焰的辐射,而内壁被汽水混合物冷却。汽水混合物的温度就是汽包压力下的饱和温度。20钢的导热系数较大,λ=46W/(m2.℃),水冷壁管厚一般不大于6mm,管壁热阻不大。但因为水冷壁管在高温火焰的激烈辐射下,热负荷很高,接近火焰中心的水冷壁管热负荷更高,因而水冷壁管表里壁温差可达60~80℃。在此情况下,外壁温度高,妄图胀大,内壁温度低,必定阻挠外壁胀大,外壁承受压缩应力,而内壁承受拉伸应力,这样在水冷壁管内产生了热应力。

 水冷壁管壁表里温差与壁厚成正比,壁厚越厚,表里温差越大,热应力也越大。所以,水冷壁管壁壁厚一般不超越6mm。当压力变高时,尽量不选用添加壁厚的办法,而选用运用强度更高的材料制作水冷壁管。例如,锅炉工作压力10Mpa以下时,水冷壁管一般选用20钢;当锅炉工作压力超越15Mpa时,水冷壁能够选用15MnV或15CrMo等低合金钢。

 需要注意的是,如果水冷壁管内壁结垢,因为水垢的导热系数比钢小得多,使得管外壁温度明显升高。管壁的热阻比水垢小的多,因而管内壁的温度也随之升高。结果是水冷壁管的全体温度进步,但管表里壁温度差反而因传热量的削减而下降。

卧式环保锅炉.jpg

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