Dampfordampningsinduceret intermitterende tørbrænding og forebyggelsesstrategi for flydende varmelegemer
De fleste tørforbrændingsfejl i væskeopvarmningsrør er ikke forårsaget af vandmangel og væskeniveaufald, men af lokal medium dampfordampning, der danner intermitterende skjulte tørbrændingsfejl. Når den lokale temperatur på varmerørets overflade overstiger mediets kogepunkt, fordamper det flydende medium hurtigt for at danne et dampisoleringslag mellem rørvæggen og væsken. Damplaget har ekstremt lav varmeledningsevne, hvilket blokerer for varmeafledning og danner øjeblikkelig tør brændende tilstand. Efter at dampen kondenserer og kollapser, kommer væsken i kontakt med rørvæggen igen for at genoprette normal opvarmning. Denne cykliske fordampningstørbrænding gentages i driftsprocessen, hvilket forårsager skiftevis kulde og varme stødskader på varmerøret. Termoelement høj-temperaturovervågning kan fange de periodiske temperaturudsvingsegenskaber ved fordampning, tørbrænding og realisere tidlig advarselsforebyggelse.
Dannelsesprincippet ved tørbrænding ved dampfordampning er forskellig fra traditionel tørbrænding med vandmangel. Traditionel tørbrænding er fuldstændig adskillelse af rørlegemet fra mediet, mens fordampningstørbrænding stadig har flydende medium i udstyret, og systemets væskeniveau er normalt. Kerneinduceringen er for høj lokal overfladetemperatur på varmerøret, som overstiger mediets kogegrænse, hvilket resulterer i øjeblikkelig fordampning og dampisolering. Denne form for tør afbrænding hører til uoverensstemmelse mellem arbejdsbetingelser og ikke mekaniske fejl i udstyret, så det er vanskeligt at eliminere gennem konventionel væskeniveausikring.
Fordampningstørbrænding frembringer skiftende termisk stødskader på varmerørsmaterialer. Hver fordampningsproces får rørvæggens temperatur til at stige kraftigt til 600 grader til 800 grader, og hver kondensationsproces får temperaturen til at falde hurtigt til mediumtemperaturen. Hyppige vekslende kolde og varme cyklusser frembringer stærk termisk træthedsbelastning på metalskallen og den indvendige isoleringsstruktur. Magnesiumoxidisoleringspulveret udvider sig gentagne gange og trækker sig sammen med temperaturen, hvilket resulterer i strukturel løsning og dannelse af mellemrum; metalrørsvæggen producerer termisk træthedsmikro-revner, som gradvist udvider sig for at danne korrosions- og lækagekanaler.
Høj effekttæthed og lavt medium flow er de vigtigste incitamenter til tørbrænding ved fordampning. For høj overfladebelastning af varmerøret fører til overdreven varmeudvikling pr. arealenhed, som ikke kan spredes i tide af det strømmende medium, hvilket resulterer i lokal kogning og fordampning. I statisk opvarmning og cirkulerende varmesystemer med lavt-flow er den medium opdateringshastighed langsom, og mediumet med høj-temperatur nær rørvæggen kan ikke erstattes, hvilket resulterer i kontinuerlig kogning og cyklisk fordampning, tørbrænding. Udstyr til opvarmning af termisk olie er mere tilbøjelige til denne fejl på grund af dets høje kogepunkt og høje viskositetsegenskaber.
Langsigtet-fordampning, tørbrænding fører til typisk ældningsfejl af varmerør. Gentagen damppåvirkning forårsager kontinuerlig forkulning af lokal isolering, hvilket resulterer i elektrisk lækage af fast-punktskal; termiske træthedsrevner forårsager medium penetration og intern korrosion; periodiske temperaturudsving reducerer opvarmningseffektiviteten og forårsager ustabil mediumtemperatur. Endelig er varmerøret fuldstændig skrottet på grund af lokal perforering og isoleringsfejl.
Parameteroptimering og flowforbedring eliminerer fordampning, tør brændende skjulte farer. Reducer den lokale overfladebelastning af varmerøret passende for at undgå overophedning og kogning; øge medium cirkulerende strømningshastighed for at accelerere udskiftning af medium med høj-temperatur; optimer opstartslogikken for opvarmning for at anvende graderet effektopvarmning og undgå øjeblikkelig høj-effektkogning. Samarbejdet med termoelementets periodiske temperaturudsvingsovervågning og over-temperaturbeskyttelse, løser den fuldstændigt intermitterende tørbrændingsfejl forårsaget af medium fordampning og forbedrer stabiliteten af væskeopvarmningsudstyr.
