根據(jù)傳熱學(xué)原理，在熱水鍋爐受熱面管子的橫截面上，水溫分布不同，管壁處水溫較管中心水溫高。因此，就可能在某管的橫截面上，當(dāng)平均水溫尚未達(dá)到飽和溫度ts時(shí)管內(nèi)壁溫度tb卻超過了飽和溫度。當(dāng)兩者溫差達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，管內(nèi)壁開始產(chǎn)生氣泡，發(fā)生汽化，氣泡與欠熱水接觸時(shí)冷凝消失，稱為過冷沸騰。
過冷沸騰發(fā)生時(shí)，管內(nèi)壁汽化處水的鹽類蒸濃后可結(jié)成水垢，隨著水垢逐漸變厚，管內(nèi)徑逐漸變小，管內(nèi)壁粗糙度變大，流動(dòng)阻力逐漸增大，進(jìn)入管內(nèi)的水流量越來(lái)越少，汽化、結(jié)垢愈加嚴(yán)重，垢層的持續(xù)增厚使熱阻不斷增大，最終造成管壁超溫，出現(xiàn)過熱變形，甚至過燒爆管。
從過冷沸騰的定義中可看出，當(dāng)管內(nèi)壁溫度tb達(dá)到水的飽和溫度ts時(shí)，并非立即發(fā)生過冷沸騰，只有當(dāng)兩者之差增大到一定數(shù)值時(shí)才會(huì)發(fā)生。能發(fā)生過冷沸騰的最小(tb-ts)值，稱為管壁過熱度。
要發(fā)生過冷沸騰，首要條件是管壁溫度超過飽和溫度。因此熱水鍋爐在受熱面管熱流密度最大處及受熱面管內(nèi)水溫度最高處，最容易發(fā)生過冷沸騰。像汽包等熱流密度小的部位，是不會(huì)發(fā)生過冷沸騰的。
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