Теплопроводность металла и отложений

X — коэффициенты теплопроводности металла стенки, отложений и загрязнений (табл. 81). [c.121]

Коэффициенты теплопроводности металлов, сплавов и отложений на стенках трубок [c.45]

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]

Если пренебречь влиянием отложений кокса и учесть, что теплопроводность металла и коэффициент теплоотдачи со стороны жидкости велики, находим, что Если же влиянием отложений кокса пренебречь нельзя или в случаях, когда г сравнительно мало (например, если в трубах нагревается не [c.507]

Отложение накипи на поверхности тенлообменных аппаратов (котлов, холодильников и т. д.), которое снижает экономичность работы этих установок. Накипь обладает малой теплопроводностью и увеличивает непроизводительный расход топлива. Металл под накипью перегревается и размягчается. Это приводит к образованию вздутий и трещин в трубах паровых котлов. Отложившаяся накипь должна периодически удаляться из котла. [c.186]

Если пренебречь влиянием отложений кокса и учесть, что теплопроводность металла и пограничный коэффициент со стороны жидкости велики, то можно принять, что [c.303]

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]

Отложения, имеющие в своем составе такие вещества, относительно плотной структуры и почти не растворяются в минеральных кислотах. В связи с низкой теплопроводностью таких отложений наличие их даже при относительно невысоких тепловых нагрузках приводит к перегреву металла с последующим разрушением. [c.187]

Питание котлов-утилизаторов должно быть бесперебойным. Для этого необходимо иметь всегда в рабочем состоянии резервные насосы. Недостаточная очистка воды, питающей котел-утилизатор, приводит к образованию накипи на стенках труб котлов, к появлению межкристаллитной и электрохимической коррозии. Ввиду плохой теплопроводности накипи и недостаточного охлаждения металла в местах ее отложения возрастает температура стенок дымогарных труб и появляются местные перегревы, приводящие к деформации и даже к разрыву труб. При увеличенной концентрации солей и щелочей в питающей воде, в металле котла в местах местных механических перенапряжений (поверхность развальцовки труб в решетке) может возникнуть так называемая межкристаллитная коррозия. [c.43]

Низкая теплопроводность кокса является причиной быстрого повышения температуры стенки труб в местах его отложений, что уменьшает прочность металла труб, увеличивает агрессивность сред, воздействующих на сталь, и приводит к резкому сокращению срока службы печных труб. Поэтому для сырья, содержащего смолистые соединения, а также при малых скоростях движения потоков теплонапряженность устанавливают невысокой. Далее, чем выше температура нагрева сырья, а значит, и стенок труб (при неизменных скоростях потока), тем ниже допускаемая теплонапряженность поверхности нагрева. [c.94]

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]

Перепадом температуры в слое кокса или тепловым сопротивлением кокса в случаях, когда коксообразование незначительно или возникает лишь изредка, можно пренебречь. Величина теплопроводности кокса /Сс зависит от характера отложений кокса. Теплопроводность очень легкого рыхлого кокса может составлять всего 71 ккал/час- С. на 1 толщины, а для твердого плотного кокса часто оказывается в 25 раз больше. Теплопроводность сульфидной окалины достигает 2950 ккал/час °С на 1 м тол щины. В некоторых случаях окалина этого тина отслаивается от поверхности трубы при этом образуются тонкие воздушные прослойки или зазоры. Такие воздушные прослойки резко снижают общую теплопроводность и часто приводят к весьма значительным местным перегревам металла. [c.57]

Вода для паросилового хозяйства не должна содержать примесей, которые могут вызвать отложение накипи, вспенивание котловой воды, унос солей с паром и коррозию металла [12—201. В процессе образования накипи снижается теплопроводность, а следовательно, ухудшается теплопередача, [c.70]

Если пренебречь загрязнением масла прорывающимися газами, что возможно для двигателя, находящегося в плохом состоянии, такое развитие процесса следует объяснить двумя причинами. Во-пер-вых, в циркулирующей партии масла могут в короткий период работы иссякнуть нестабильные компоненты, подверженные в данных условиях превращениям до образования твердой фазы. В этом случае после образования известного количества загрязнений процесс их накопления замедлится. Во-вторых, масло, соприкасаясь с чистой поверхностью металла нагретых деталей двигателя, за счет присутствующих и образующихся неуглеводородных соединений, дает лаки, нагары, отложения. Их теплопроводность низка. Поэтому последующие порции масла или топлива соприкасаются с менее нагретой поверхностью. Процессы протекают с меньшей скоростью. Образовавшиеся частицы твердой фазы в углеводородной среде не припекаются к горячим стенкам деталей двигателя, а укрупняясь, смываются потоком жидкости, загрязняя ее шламом. Шлам забивает мертвые углы, маслопроводы, фильтры. Известно, как много шлама [c.194]

Теплопроводность отложений зависит от их структуры и химического состава. Теплопроводные отложения менее опасны с точки зрения перегрева металла. Снижение пористости отложений приводит к увеличению теплопроводности, Образование отложений на поверхностях нагрева может быть обусловлено кристаллизацией солей из пересыщенных растворов, седиментацией органических и минеральных коллоидов, электрохимическим восстановлением веществ, высокотемпературными топохимическими процессами на теплонапряженной поверхности металла. В формировании отложений, как правило, участвует не один процесс, а их комплекс. Это обстоятельство и обусловливает многокомпо-нентность состава отложений. [c.150]

Одна из опасностей, связанных с обслуживанием теплообменных аппаратов, состоит в образовании накипи на стенках трубного пучка. Ввиду плохой теплопроводности накипи в местах ее отложения происходит перегрев металла, что вызывает искривление и разрыв отдельных трубок теплообменника. [c.148]

Различные вещества проводят тепло по-разному. Некоторые вещества, например металлы, проводят тепло хорошо, а такие вещества, как дерево, кирпич, асбест, воздух или 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 поверхность нагрева котлов была всегда чистой как со стороны воды, так и со стороны газов. Отложения сажи и накипи, обладающие малой теплопроводностью, затрудняют передачу тепла от топочных газов через стенки труб или секций котла воде. При этом тепло топочных газов используется в котле недостаточно полно, что приводит к перерасходу топлива, недостаточной выработке котлом пара или горячей воды, а в некоторых случаях — к опасному перегреву стенок котла. [c.18]

Один из путей создания исключительно компактного теплообменника типа жидкость — жидкость — реализация максимально развитой теплообменной поверхности на кубический метр объема теплообменника. Это подразумевает использование тесно расположенных труб малого диаметра. На рис. 14.3 показано влияние диаметра труб на величину удельной мощности, достижимой при заданной разности температур. Преимущества труб малого диаметра и плотной набивки пучка проявляются с особой силой, если теплообменник предназначен для работы на жидких металлах [15], поскольку благодаря их высокой теплопроводности коэффициенты теплоотдачи получаются исключительно высокими, особенно в случае каналов с малым диаметром. В связи с этим возникает вопрос выбора оптимального диаметра труб. Опыт эксплуатации показывает, что для большинства обычных теплообменников нецелесообразно использовать трубы диаметром менее 12,7 мм из-за опасности заноса труб и их закупорки. Однако система с жидким щелочным металлом может поддерживаться столь чистой, что вопрос о возможных отложениях на стенках не будет представлять какой-либо проблемы. [c.272]

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]

Наружный диаметр трубы увеличивается выше допустимого предела (появление так называемых отдулин) из-за отложения кокса в каком-нибудь месте трубы. В подобных местах труба перегревается, так как кокс из-за его плохой теплопроводности препятствует хорошему отводу тепла от стенки. Прочность металла в перегретых местах падает, под внутренним избыточным давлением труба в этих местах начинает раздуваться, появляются отдулины, которые могут привести к прогару трубы, что влечет за собой немедленную аварийную остановку печи. [c.129]

Отложения, образовавшиеся на поверхности мeтaллa в процессе термолиза комплексоната железа имеют плотную структуру, в связи с чем теплопроводность их близка к теплопроводности металла. В условиях комплексонной обработки влияние загрязненности на рост температуры металла сказывается в меньшей степени в сравнении с фосфатным режимом. [c.177]

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]

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]

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]

Отложения на стенки пламенного реактора. В стационарном режиме работы пламенного реактора показания термопар, заглубленных в стенки внутренней реторты, постоянны и претерпевают лишь небольшие флуктуации. Однако когда начинается образование отложений на внутренней поверхности, показания термопар фиксируют понижение температуры стенки реторты, поскольку теплопроводность отложений много ниже теплопроводности металла и возникшие отложения экранируют стенки реторты (и, следовательно, погруженные в нее термопары) от теплового действия пламени. Типичный температурный режим внутренней поверхности стенки пламенного реактора — 120 -г 220 °С в зависимости от места, толгцины стенки и конструкционного материала (низкоуглеродистая сталь, монель-металл). [c.463]

Коэффициенты теплопроводности наиболее часто встречающихся в аппаратостроении металлов, сплавов и отложений на стенках труб приведены в табл. 8. Больщим термическим сопротивлением обладают загрязнения — различные осадки, накипь, масляные и жировые пленки на поверхности теплообмена, имеющие низкие коэффициенты теплопроводности. Для вязких жидкостей характерными загрязнениями на поверхностях теплообменных аппаратов являются отложения солей и механических взвесей с водяной стороны и грязевые (парафинистые и коксовые) с топливной. [c.45]

Прн рыхлых отложениях теплопроводность мала и температура соприкасающейся с газами поверхности 4т может быть выше температуры поверхности металла м на 10°С и более. Это делает возможным ситуацию, при которой /от выше температуры насыщения конденсирующихся газов, а температура металла ниже ее. В этом случае конденсации на поверхности отложений не пронс- [c.161]

Располагающийся над плотным несдуваемым слоем или над оксидной пленкой металла экранных труб рыхлый слабосвязанный слой золовых отложений имеет пористую структуру и вследствие этого низкий коэффициент теплопроводности, а следовательно, даже при незначительной толщине — заметное тепловое сопротивление. Скорость роста рыхлого слоя зависит, главным образом, от параметров, которые определяют перенос частиц золы из топочного пространства на поверхность и условия их связывания. [c.190]

Безусловно, что в кратком обзоре невозможно охарактеризо- вать все классы неорганических материалов, однако нельзя не сказать о графитовых материалах, которые выделяются исключительно высокой теплопроводностью, превышающей теплопроводность многих металлов и сплавов. Это качество наряду с химической инертностью и термической стойкостью при резких перепадах температур, высокой электрической проводимостью и хорошими механическими свойствами сделали графит и материалы на его основе незаменимыми в различных областях техники и промышленности. В частности, в химической промышленности применение графита особенно эффективно для изготовления теплообменной аппаратуры, эксплуатируемой в агрессивных средах. На ее поверхности в значительно меньшей степени откладываются накипь и загрязнения, чем на поверхности всех других металлических и неметаллических материалов. Сырьем для получения искусственного графита служит нефтяной кокс, к которому добавляют каменноугольный пек, играющий роль вяжущего материала при формовании изделий из графитовой шихты. Сам цикл получения изделий включает измельчение и прокаливание сырья, смешение шихты, прессование, обжиг и графитизацию. Условия обжига тщательно подбирают, чтобы избежать появления механических напряжений и микротрещин. При графитизации обожженных изделий, проводимой при температуре 2800—3000 °С, происходит образование упорядоченной кристаллической структуры из первоначально аморфизованной массы. Чтобы изделиям из графита придать непроницаемость по отношению к газам, их пропитывают полимерами, чаще всего фенолформальдегидными, или кремнийор-ганическими смолами, или полимерами дивинилацетилена. Пропитанный графит химически стоек даже при повышенных температурах. На основе графита и фенолформальдегидных смол в настоящее время получают новые материалы, свойства которых существенно зависят от способа приготовления. Материалы, формируемые при повышенных давлениях и температурах, известны под названием графитопластов, а материалы, получаемые холодным литьем, названы графитолитами. Графитолит, например, применяют не только как конструкционный, но и как футеровочный материал. Он отверждается при температуре 10 °С в течение 10—15 мин, имеет высокую адгезию ко многим материалам, хорошо проводит теплоту и может эксплуатироваться вплоть до 140—150°С. В последнее время разработан метод закрытия пор графита путем отложения в них чистого углерода. Для этого графит обрабатывают углеводородными соединениями при высокой температуре. Образующийся твердый углерод уплотняет графит, а летучие продукты удаляются. Такой графит назван пироуглеродом. [c.153]

Согласно Удри [22] отложение кокса должно быть меньше 15 г на 1 л катализатора, чтобы обеспечить максимальные выходы и уменьшить процесс регенерации до 40 мин. или еще меньше . Контроль температуры является вопросом первостепенной важности при каталитическом крекинге и особенно при регенерации, при которой освобождается значительное количество тепла. Чрезмерная температура регенерации, превышающая 540—570° С, уменьшает активность катализатора. Трудность тщательного регулирования температуры в присутствии адсорбирующих веществ, которые являются плохими проводниками тепла, преодолевается путем применения теплоносителей с хорошей теплопроводностью, как, например расплавленных солей, расплавленнь1Х металлов и сплавов, которые циркулируют в трубах, расположенных в реакторе. [c.151]

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]

Специфические особенности загрязнения поверхностей нагрева при сжигании мазута определяются также поведением частиц летучей тугоплавкой золы. На этих частицах могут конденсироваться V2O5 и другие легкоплавкие компоненты, в результате частицы становятся липкими и увеличивают отложения. Кроме того, эти частицы имеют крайне малый размер, исключающий эффект самоочистки [2, 29 ]. При осаждении мелкой летучей твердой золы на трубах экрана, пароперегревателя и водяного экономайзера (по мере нарастания слоя отложений вследствие низкой теплопроводности его) температура наружной поверхности повышается, отдельные компоненты золы оплавляются, просачиваются через этот слой, пока не затвердеют при соприкосновении с относительно холодной поверхностью трубы [42 ]. Такой механизм образования отложений золы вполне вероятен, если учесть, что температура наружного слоя отложений золы на трубах экрана, пароперегревателя и, по-видимому, на некоторых трубах водяного экономайзера ири эксплуатации котла может быть выше, чем температура плавления иятиокиси ванадия, ванадатов металла и сульфатов . [c.420]

Важное значение имеет склонность топлив к образованию твердых отложений (нагаров) на поверхностях камер сгорания. Такие отложения ухудшают теплопроводность и вызывают местные перегревы и коробление металла камеры сгорания. Нагарообразование может привести к закоксовыванию отверстий в жаровой трубе, через которые поступает в камеру вторичный воздух для снижения температуры газового потока. При отложении нагара на форсунках нарушается нормальное распыливание топлива и форма факела распыла, нарушается также распределение топлива по камере сгорания и появляется повышенная дымность отработавших газов. И, наконец, частички нагара могут отделяться от стенок камер сгорания и уноситьсц газовым потоком. Такие твердые частицы вызывают эрозию лопаток газовой турбины двигателя. [c.181]

Стабильность топлив при высоких температурах можно оценивать по лако- и нагарообразующей способности топлив при контакте с горячими металлическими поверхностями. Обычно такие отложения даже у весьма нагретых поверхностей выгорают с недостаточно больщой скоростью в результате накопление лаков и нагаров вызывает нарушение теплового режима двигателя, так как они характеризуются весьма малой теплопроводностью, приближающейся по значению к теплопроводности окислов металлов. Теплопроводность лакообразующего слоя составляет приблизительно 2 10- кал1 (см сек град). [c.246]

Наружный диаметр трубы увеличивается выше допустимого предела (появление так называемых отду-лин) из-за отложения кокса в каком-нибудь месте трубы. В подобных местах труба перегревается, так как кокс из-за плохой теплопроводности препятствует хорошему отводу тепла от стенки. Прочность металла в перегретых [c.235]