端差和过冷度

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1、精心整理今天学习与凝汽器相关的专业术语。（本帖重点讲端差和过冷度，这个学习贴参考了不少论坛朋友的贴文，这里就不一一说明，统一在这里对你们表示感谢。） 学习内容摘要： 1、冷却倍率 2、凝汽器的极限真空 3、凝汽器的最有利真空 4、凝汽器端差 4.1、凝汽器端差的定义 4.2、影响凝汽器端差的因素 4.3、循环冷却水量和凝汽器端差的关系 5、凝汽器的过冷度 5.1、过冷度的定义 5.2、产生过冷度的原因 5.3、过冷度增加的分析 5.4、为什么有时过冷度会出现负值 1、冷却倍率 所谓冷却倍率，就是冷却介质的质量（冷源质量）与被冷却介质质量（热源质量）的

2、商值。相当于冷却1kg热源所需的冷源的质量。 比如，凝汽器的冷却倍率＝循环水量/排汽量，一般取50～80。 2、凝汽器的极限真空 精心整理一般说来，需要采取各种手段，保证凝汽器有良好的真空。但是并不是说真空越高越好，二是有一个极限值的。这个极限值由汽轮机末级叶片出口截面的膨胀程度决定，当通过末级叶片的蒸汽已达到膨胀极限时，如果继续提高真空，不可能得到经济上的效益，相反会降低经济效益。 极限真空一般由生产厂家提供。 3、凝汽器的最有利真空 同一个凝汽器，在极限真空内，提高真空，可使蒸汽在汽轮机中的焓降增大，从而提高汽轮机的输出功率，但是，提高真空，需要

3、增大循环水量，循泵的功耗率增大。因此，就需要选择一个最佳工作点，即所提高的汽轮机输出功率与循泵增加的功耗率之差为最大时，此状态所对应的真空值为最有利真空。 4、凝汽器端差（端差在汽轮机的相关学习资料中讲得比较简单，没有详尽的资料，这里得出的结论是参考了几篇论文分析学习得出的） （1）凝汽器端差：?凝汽器排汽压力所对应的饱和蒸汽温度与循环水出水温度的差值。端差则反映凝汽器传热性能、真空严密性和冷却水系统的工作状态况等，所以，在凝汽设备运行监测中,?传热端差是一个非常重要的参数，是衡量凝汽器换热性能的一个重要参数。（2）哪些因素影响凝汽器端差：对一定的凝

4、汽器，端差的大小与凝汽器冷却水入口温度、凝汽器单位面积蒸汽负荷、凝汽器铜管的表面洁净度，凝汽器内的漏入空气量以及冷却水在管内的流速有关。凝汽器端差增加的原因有： A、凝器铜管水侧或汽侧结垢； B、凝汽器汽侧漏入空气； C、冷却水管堵塞； D、冷却水量减少等 精心整理减小端差可以提高凝汽器的真空，但却要以增大冷却面积和增加冷却水量为代价，所以其值不宜太小。现代大型凝器在设计负荷下所能达到的最小传热端差为1～?5?℃，?一般常在3～?10?℃之间选取，?对多流程凝汽器可取偏小的值,?对单流程可取5?℃。（3）循环冷却水量和凝汽器端差的关系（参考论文《凝汽

5、器传热端差的计算与分析》）： ? 如图所示：精心整理通常情况下凝汽器总换热面积和冷却水比热容变化很小，由上式可知：传热端差与冷却水量成正比，当冷却水量增加时，传热端差增大；同时，冷却水量增加，加强了冷却管内表面的对流换热，凝汽器的总体换热系数增大，而换热系数与端差成反比；另外，冷却水量增大，冷却水温升减小，由冷却水温升与传热端差成正比可知端差也要减小。也就是说，冷却水量增加导致了这样一个结果：既使得传热端差增大又使其变小。那么最终结果究竟是使得传热端差增大还是减小呢？????（后面求导的过程就不说了，直接说结果）凝汽器冷却水温升变化及凝汽器总的换热系

6、数变化对凝汽器传热端差的影响要比冷却水量变化和对端差的影响要快。冷却水量增加使得传热端差增大，同时使得冷却水温升下降而导致传热端差减小，?由于冷却水温升下降使传热端差变小的速率要比冷却水量增大使得端差增大的速率要大，?且冷却水量增大使得凝汽器总的换热系数增大而使传热端差减小(减小的速率要大于因冷却水量增加而增大的传热端差的速率)?，?也就是说冷却水量增大最终使得凝汽器的传热端差减小。但是减小的量并不是很大。因此，循环水量的增加对端差的影响不大。所以现场用于降低凝汽器传热端差以提高真空的最有效手段是提高凝汽器总的换热系数，而提高总换热系数的最有效方法是

7、提高冷却管的清洁度和降低漏入真空系统的空气量。5、凝汽器过冷度（1）过冷度的定义：凝汽器排汽压力所对应的饱和蒸汽温度与凝结水温度的差值。（2）为什么会产生过冷度：A、由于冷却水管管子外表面蒸汽分压力低于管束之间的蒸汽平均分压力，使蒸汽的凝结温度低于管束之间混合汽流的温度，从而产生过冷。 精心整理B、由于凝结器内存在汽阻，蒸汽从排汽口向下部流动时遇到阻力，造成下部蒸汽压力低于上部压力，下部凝结水温度较上部低，从而产生过冷。 C、蒸汽被冷却成液滴时，在凝结器冷却水管间流动，受管内循环水冷却，因液滴的温度比冷却水管管壁温度高，凝结水降温从而低于其饱和温度，

8、产生过冷。 D、由于凝结器汽侧积有空气，空气分压力增大，蒸汽分压力相对降低，蒸汽仍在自己的分压力下凝结，使凝