Estratègia de prevenció i combustió seca intermitent induïda per vaporització de vapor per a escalfadors de líquids
La majoria de les falles de combustió en sec del tub de calefacció líquida no són causades per l'escassetat d'aigua i la caiguda del nivell de líquid, sinó per la vaporització de vapor mitjana local, formant falles de combustió en sec ocultes intermitents. Quan la temperatura local de la superfície del tub de calefacció supera el punt d'ebullició del medi, el medi líquid es vaporitza ràpidament per formar una capa d'aïllament de vapor entre la paret del tub i el líquid. La capa de vapor té una conductivitat tèrmica extremadament baixa, que bloqueja la dissipació de la calor i forma un estat de combustió sec instantani. Després que el vapor es condense i es col·lapsa, el líquid torna a contactar amb la paret del tub per restablir l'escalfament normal. Aquesta combustió en sec de vaporització cíclica es repeteix en el procés d'operació, provocant danys alternatius per impacte fred i calent al tub de calefacció. El monitoratge de la temperatura d'alta -freqüència del termoparell pot capturar les característiques de la fluctuació periòdica de la temperatura de la crema en sec per vaporització i realitzar una prevenció d'alerta primerenca.
El principi de formació de la crema en sec per vaporització de vapor és diferent de la crema en sec tradicional per escassetat d'aigua. La crema en sec tradicional és la separació completa del cos del tub del medi, mentre que la crema en sec per vaporització encara té un mitjà líquid a l'equip i el nivell de líquid del sistema és normal. La inducció central és una temperatura superficial local excessiva del tub d'escalfament, que supera el límit d'ebullició del medi, donant lloc a una vaporització instantània i un aïllament del vapor. Aquest tipus de combustió en sec pertany al desajust dels paràmetres de les condicions de treball en lloc de la fallada mecànica de l'equip, de manera que és difícil d'eliminar mitjançant la protecció convencional d'enclavament del nivell de líquid.
La combustió en sec per vaporització produeix danys alternatius per xoc tèrmic als materials del tub de calefacció. Cada procés de vaporització fa que la temperatura de la paret del tub augmenti bruscament de 600 a 800 graus, i cada procés de condensació fa que la temperatura baixi ràpidament a la temperatura mitjana. Els cicles alternatius freqüents de fred i calent produeixen un fort estrès de fatiga tèrmica a la carcassa metàl·lica i l'estructura d'aïllament intern. La pols d'aïllament d'òxid de magnesi s'expandeix i es contrau repetidament amb la temperatura, donant lloc a un afluixament estructural i la generació de buits; la paret del tub metàl·lic produeix micro-esquerdes de fatiga tèrmica, que s'expandeixen gradualment per formar canals de corrosió i fuites.
L'alta densitat de potència i el baix cabal mitjà són els principals incentius de la combustió en sec per vaporització. La càrrega superficial excessivament alta del tub d'escalfament condueix a una generació excessiva de calor per unitat d'àrea, que no es pot dissipar en el temps pel medi que flueix, donant lloc a una ebullició i vaporització locals. En els sistemes de calefacció estàtica i de baix-flux circulant, la velocitat d'actualització mitjana és lenta i el medi d'alta-temperatura prop de la paret del tub no es pot substituir, cosa que provoca una ebullició contínua i una crema en sec per vaporització cíclica. Els equips de calefacció d'oli tèrmic són més propensos a aquesta falla a causa del seu alt punt d'ebullició i de les seves característiques d'alta viscositat.
La-combustió en sec per vaporització a llarg termini condueix a una fallada típica d'envelliment dels tubs de calefacció. L'impacte repetit del vapor provoca una carbonització contínua de l'aïllament local, donant lloc a una fuita elèctrica de-punt fix; les esquerdes de fatiga tèrmica provoquen una penetració mitjana i corrosió interna; La fluctuació periòdica de la temperatura redueix l'eficiència de la calefacció i provoca una temperatura mitjana inestable. Finalment, el tub de calefacció es desballa completament a causa de la perforació local i la fallada d'aïllament.
L'optimització de paràmetres i la millora del flux eliminen els perills ocults de la crema en sec de la vaporització. Reduïu adequadament la càrrega superficial local del tub de calefacció per evitar l'ebullició del sobreescalfament; augmentar la velocitat del flux de circulació mitjana per accelerar la substitució del medi d'alta-temperatura; optimitzeu la lògica d'inici de la calefacció per adoptar un escalfament de potència graduada i evitar l'ebullició instantània d'alta potència-. Cooperat amb el control periòdic de la fluctuació de la temperatura del termopar i la protecció de la-temperatura excessiva, resol completament els errors intermitents de combustió en sec causats per la vaporització mitjana i millora l'estabilitat dels equips de calefacció líquid.
