自然水循环原理
自然水循环的组成及原理
自然水循环的组成及原理
自然水循环是地球上水分在大气、陆地和海洋之间的循环过程。
它由以下几个组成部分组成，并遵循一定的物理原理：
1. 蒸发：太阳照射地表，将地表上的水蒸发成水蒸气。
2. 蒸发核：在大气中存在着大量微小的尘埃、盐粒、花粉等微粒，它们能吸引水分子，形成云滴的原始核。
3. 凝结：水蒸气在大气中冷却后，会与某些凝结核结合成云滴或冰晶，形成云彩。
4. 降水：云彩中的水滴或冰晶通过重力逐渐长大，最后由云层凝结为水滴，从大气中下降到地表，形成降水，如雨、雪、雾、露等。
5. 地表径流：降水到达地表后，在地表上集聚成河流、湖泊、地下水等水体，形成水循环的蓄水库。
6. 地下径流：部分降水渗入地下，沿着土壤孔隙或裂隙流动，进入地下水层。
7. 蒸发和蒸腾：地表的水体会继续蒸发和蒸腾，形成水蒸气，再次进入大气中。
整个自然水循环遵循以下物理原理：
1. 液体的蒸发与凝结：当水受热变为水蒸气时，蒸发发生；当水蒸气冷却到一定温度时，凝结成云滴或冰晶。
2. 重力：水分凝结为云滴或冰晶，根据重力的作用会由云层下降到地表形成降水。
3. 地下水的渗流：降水渗入地下，沿土壤孔隙或裂隙流动，形成地下径流。
4. 蒸腾作用：植物通过根吸水，并将水分蒸发到大气中，形成蒸腾作用。
自然水循环怎么形成的原理
自然水循环怎么形成的原理自然水循环是地球上水分的循环流动过程，涵盖了水的蒸发、凝结、降水、地表径流、地下水和海洋水的循环。
它是地球上水资源重新分布的重要方式，也是维持地球上水平衡的关键过程。
自然水循环的形成原理主要包括太阳能和地球因素的影响。
首先，太阳能是自然水循环的主要驱动力。
太阳能通过照射地球表面，使得水体中的水分获得能量，发生蒸发和蒸散。
这是水从液态向气态转变的过程，水蒸气进入大气层后，会逐渐上升，并随着空气的运动被带到不同的地区。
受温度和压力的变化影响，水蒸气在空气中凝结成云，形成云粒子。
其次，云粒子在特定的气象条件下会继续增长，直至足够大而无法被继续支撑。
这时，云粒子中的水分会凝结成水滴或冰晶，形成云和降水。
当大量的云粒子聚集在一起时，云就会形成雨云、雷雨云等形态。
当降水的颗粒足够重而无法被云气支撑时，就会开始下落。
这些下落的降水颗粒可以有不同的形式，如雨、雪、冰雹等。
第三，降水到达地表后，会分别进行径流和渗透入地下水。
径流指的是降水在地表上直接流动，进入河流、湖泊和海洋等大水体。
在地表径流过程中，水会通过河流的交错分布在全球范围内不断的流动，形成河流和水系。
地下水是指通过岩层和土层渗透入地下的水分，储存在地下水层中。
这些地下水在地表径流和地下渗漏的过程中，可以被植被、土壤和岩石吸收和蓄存。
除了太阳能的影响外，地球的因素也会对自然水循环产生影响。
地球上的不同气候带、地形地貌和植被覆盖都会影响水分的循环。
例如，热带地区一年四季温暖湿润，水分循环旺盛，而极地地区由于气温低，蒸发凝结很少发生，水分循环较为稳定。
山地地形和河流的存在会对降水的分布和径流水系的形成起到重要作用。
植被覆盖会通过蒸腾作用影响水分的蒸发和降水，从而调节降水的分布和水的循环。
总结来说，自然水循环的形成原理主要包括太阳能和地球因素的影响。
太阳能通过蒸发和凝结的过程将水分从地表上升到大气中，形成云和降水。
同时，地球的气候带、地形地貌和植被覆盖等因素都会对水分的循环起到调节作用。
神奇的水循环：自然科学知识点
神奇的水循环：自然科学知识点自然界中存在着一种神奇的现象，那就是水循环。
水循环是指水在地球上的循环过程，包括蒸发、凝结、降水和径流等多个环节。
通过这个过程，水得以在地球的不同地方传输和储存，维持着地球上生物的生存和发展。
本文将为您介绍水循环的基本知识点，让我们一起来探索这个奇妙的过程。
1. 蒸发：水循环的起点蒸发是水循环的第一步，它指的是水从液态转变为气态的过程。
太阳的能量使得水体受热，其中的分子开始加速运动并逐渐脱离水表面。
水蒸气从此进入大气中，形成云层。
2. 凝结：云的形成当水蒸气逐渐上升到高空时，遇到冷空气而迅速冷却。
水蒸气再次转化为液态，形成小水滴或冰晶，它们聚集在一起，最终形成云朵。
这一过程称为凝结。
3. 降水：水的净化与转归云朵中的水滴或冰晶共同携带着空气中的污染物，这促使它们逐渐增大而重，最终以降水的形式返回地面。
降水分为雨、雪、露、霜等形式，通过这种方式，降水将空气中的污染物带回地面，起到净化作用。
4. 地表径流：水的回归一部分降水在接触地面后，会直接流入河流、湖泊或地下水埋藏层。
这种流动被称为地表径流，它使得水回归到了地球的不同地方，为生物提供了水资源。
5. 蒸发与降水的平衡蒸发和降水是水循环中最重要的两个环节，它们之间的平衡非常重要。
如果蒸发多于降水，地球将变得干旱；反之，如果降水多于蒸发，地球将变得湿润。
这种平衡是由气候、地形和水体分布等因素共同决定的。
6. 水循环的重要性水循环对地球上的生物和环境具有重要影响。
它不仅维持了地球上各种生态系统的生存和发展，也对气候和天气产生着巨大影响。
同时，水循环还参与了地球的能量平衡和物质循环，维持了地球的生态平衡。
7. 水循环与人类活动水循环与人类活动密不可分。
人类通过水的蒸发和降水来进行农业灌溉、工业用水等活动，同时也会对水资源进行污染和过度利用，从而影响水循环的平衡。
因此，保护水资源、合理利用水资源成为了人类的重要任务。
结语：水循环是一个复杂而又精密的自然过程，它展示了自然界的奇妙之处。
锅炉水循环
自然循环锅炉的原理与基本概念一、自然循环原理自然循环是指：在一个闭合的回路中，由于工质自身的密度差造成的重位压差，推动工质流动的现象。
具体地说，自然循环锅炉的循环回路是由汽包、下降管、分配水管、水冷壁下联箱、水冷壁管、水冷壁上联箱、汽水混合物引出管、汽水分离器组成的，如图，重位压差是由下降管和上升管(水冷壁管)内工质密度不同造成的。
而密度差是由下降管引入水冷壁的水吸收炉膛内火焰的辐射热量后，进行蒸发，形成汽水混合物，使工质密度降低形成的。
下图表不了一个简单的自然循环原理的示意图。
自然循环的实质，是由重位压差造成的循环推动力克服了上升系统和下降系统的流动阻力，从而推动工质在循环回路中流动而自然循环锅炉的“循环推动力”实际上是由“热”产生的，即由于水冷带管吸热，使水的密度改变成为汽水混合物的密度，并在高度一定的回路中形成了重位压差。
回路高度越高，且工质密度差越大，形成的循环推动力越大。
而密度差与水冷壁管吸热强度有关，在正常循环情况下，吸热越多，密度差越大、工质循环流动越快。
二、自然循环的基木概念设进人上升管的流量为G，水冷壁的实际蒸发量为D，从汽包引出的蒸汽流量为D0，水冷壁的流通截而为F，则用于描写自然循环的几个主要概念是：(1)循环流速：在饱和水状态下进入上升管入口的水的流速。
(2)循环信率K：上升管中实际产生1Kg蒸汽需要进入多少千克水。
自然循环锅炉水冷壁的安全运行一、影响水冷带安全运行的主要因素锅炉运行中，影响水冷带安全运行的因素很多，既有管内诸多因素的影响，也有管外复杂因素的影响管内的影响因素有：①水质不良导致的水冷带管内结垢与腐蚀；②水冷带受热偏差影响导致的个别或部分管子出现循环流动的停滞或倒流；③水冷带热负荷过人导致的管子内壁面附近出现膜态沸腾；④汽包水位过低引起水冷壁中循环流量不足，其至发生更为严重的“干锅”。
管外的影响因素有：①燃烧产生的腐蚀性气体对管壁的高温腐蚀；②结洁和积灰导致的对管壁的侵蚀；③煤粉气流或含灰气流对管壁的磨损。
简述自然水循环工作原理
简述自然水循环工作原理
自然水循环是地球上水资源持续循环利用的过程，也是维持地球生态平衡的重要机制。
它包括了蒸发、凝结、降水、地表径流和地下径流等一系列过程。
下面就简要介绍自然水
循环的工作原理。
在自然水循环中，太阳能是主要的动力源。
太阳能照射地表后，部分能量用于加热地
表水体，促使水分子蒸发成为水蒸气。
这就是蒸发的过程，蒸发后的水蒸气上升到大气中，形成云层。
在大气中，水蒸气遇冷遇到冷凝变成小水滴，这就是凝结的过程。
凝结后，水滴逐渐
聚集形成云团，当云团中水滴增多到一定程度，由于重力作用，云中的水滴开始合并形成
较大的水滴。
接着，当云中的水滴增大到一定程度时，由于重力作用，云中的水滴开始合并形成较
大的水滴，这些水滴就会下落到地面，形成降水。
这就是降水的过程，包括雨、雪、露、
霜等形式。
然后，降水后的水分会分别通过地表径流和地下径流两种方式回到水体中。
地表径流
是指降水直接流入河流、湖泊、海洋等水体,而地下径流是指降水慢慢渗入地下，通过土
壤和岩层的孔隙或裂隙进入地下水体。
水体中的水再次被太阳能加热，继续蒸发升华成水蒸气，完成了自然水循环的循环过程。
自然水循环是一个动态的、持续的循环过程，包括了蒸发、凝结、降水、地表径流和
地下径流等环节。
这种循环不断地将地表的水分子转化为水蒸气，并将水蒸气转化为降水，实现了地球上水资源的循环利用。
自然水循环在维持地球生态平衡中发挥着重要的作用，
对于人类的生存和社会发展具有重要意义。
自然界水循环讲解
自然界水循环讲解自然界中有着数不尽的美好和奇妙，其中水循环是自然界中一个非常重要的循环之一。
水循环，也称为水的循环、水循环旋回或地球水循环，是一个自然的环流，它有助于维持地球上的生态平衡。
以下是关于自然界水循环的详细讲解：1. 水的蒸发水循环的第一步是水的蒸发。
当太阳升起的时候，它会很快将水表面的水蒸发掉。
这种水蒸发被称为蒸散，它涉及到吸收和释放热量的过程。
蒸散在很大程度上发生在水体和土壤表面。
2. 水的凝结和降雨当水蒸发到一定程度时，它会形成水蒸气，并升到大气层，形成云。
当水蒸气在空气中遇到冷空气时，它会凝结成水滴。
这些水滴不断地聚集在一起形成云，直到云足够重时，它会下降到地面形成降雨。
也就是说，降雨是水循环最重要的部分，因为它提供了地球上最为基本的水资源。
3. 地面流和地下水流当雨水到达地面时，它会沿着地面流动，称为地面流，或渗入地下称为地下水流。
地面流和地下水流是恢复水源，并滋养生态系统的主要方式之一。
地下水可以在地震时被释放，也可以被泉水释放。
4. 水的蒸发和蒸散的区别在水循环中，水的蒸发和蒸散是不同的。
蒸发是指水从固体或液体状态到气态的过程，而蒸散是指由于气温高、风速快等因素导致水从一些湿地表面蒸发的过程。
5. 人类的影响人类的活动越来越依赖于地球上的水资源，人类的清洁、生活、生产等都需要水的支持，因此，人类对水循环产生了巨大影响。
例如，过度使用和污染水资源会扰乱自然界中的水循环，会导致枯竭和洪灾等问题。
总而言之，自然界中水循环是一种非常重要的循环，它维持了地球上生命的平衡和丰富性。
希望我们能够更好地保护自然界中的水循环，使其持续健康发展。
水循环过程及原理
• 内陆水循环
是指陆面水分的一部分或者全部通过陆面、水面蒸发和植 物蒸腾形成水汽，在高空冷凝形成降水，仍落到陆地上，从 而完成的水循环过程。
• 海上内循环
海上内循环，就是海面上的水份蒸发成水汽，进入大气后 在海洋上空凝结，形成降水，又降到海面的过程。
Zuo Qiting
❖2.1.1.4 水循环周期
❖2.3.2.2 中尺度水循环研究
研究范围为200～2000km2，主要利用遥感技术研究植 被～水的可利用性～蒸散发～气候之间的关系，观测气象 和气候的变化，比较研究区域气候差异。利用大气环流模 式研究水循环对下垫面变化的响应，修正大气环流模式， 预测区域环境变化、区域开发对水循环的影响。
Zuo Qiting
e
（因空气或水的水平流动引起的能量净损失）。
Zuo Qiting
❖2.2.2.4 土壤—植被—大气界面的水热传输
土壤—植被—大气间的水热传输（Soil-VegetationAtmosphere Transfer, SVAT）问题是陆面过程研究的重点 之一。
SVAT目前发展到含有多个植被层的物理-化学-生物 联合模式，并对水平方向的不均匀性进行了考虑。按其对 植被冠层的处理可分为单层模型、双层模型和多层模型。
能量输送保持了全球的能量平衡，它使得辐射的亏空 区不致于太冷，辐射的过剩区不致于太热，为生物提供了 一种适宜的生存环境。
Zuo Qiting
❖2.2.2.3 地表能量平衡一般方程
根据能量守恒原理，地表能量的收支平衡关系如下：
R n A e L E H G P o A d （2.2.1）
式中：R n 为净辐射，其值为到达地面的总辐射（包括短波辐射和长
自然界的水循环知识分析
自然界的水循环知识分析自然界各种水体都处于不断的循环运动之中，陆地各种水体不仅自身都有各自的运动系统和运动规律。
下面是我整理了自然界的水循环学问分析，盼望对你的学习有协助。
一、自然界的水循环的简要阐述(一)水循环概念在太阳能和地球外表热能的作用下，地球上的水不断被蒸发成为水蒸气，进入大气。
水蒸气遇冷又凝合成水，在重力的作用下，以降水的形式落到地面，这个周而复始的过程，称为水循环。
(二)水循环分类(1)分类一：大循环和小循环。
从海洋蒸发出来的水蒸气，被气流带到陆地上空，凝聚为雨、雪、雹等落到地面，一局部被蒸发返回大气，其余局部成为地面径流或地下径流等，最终回来海洋。
这种海洋和陆地之间水的往复运动过程，称为水的大循环。
仅在局部地区(陆地或海洋)进展的水循环称为水的小循环。
环境中水的循环是大、小循环交织在一起的，并在全球范围内和在地球上各个地区内不停地进展着。
(2)分类二：海陆间循环、陆地内循环、海上内循环(见图)。
二、自然界的水循环的列表分析水循环的根本环节和作用意义(见下表)水循环类型发生领域根本环节作用意义海陆间循环海洋与陆地之间蒸发、输送、凝聚、降水、径流、下渗等使陆地水得到补充，水资源得以再生，是最重要的类型。
联系四大圈层，在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈范围内进展，促使物质迁移，更新水资源，是一个永不连续的连续过程。
水循环促进了自然界的物质运动和能量交换，由此对生态、气候、地貌等都产生了深刻的影响。
内陆循环陆地与陆地上空之间蒸发、植物蒸腾、凝聚、降水等补充陆地水体的水量很少海上内循环海洋与海洋上空之间蒸发、凝聚、降水挟带水量最大的水循环。
三、自然界的水循环的难点分析影响水循环的因素是学习中的理解难点，主要为自然和人为两大因素。
1.自然因素主要有气象条件(大气环流、风向、风速、温度、湿度等)和地理条件(地形、地质、土壤、植被等)。
2.人为因素对水循环也有干脆或间接的影响。
人类活动不断变更着自然环境，越来越剧烈地影响水循环的过程：人类构筑水库，开凿运输河、渠道、河网，以及大量开发利用地下水等，变更了水的原来径流路途，引起水的分布和水的运动状况的改变(目前人类主要通过对水循环中的地表径流环节施加影响，以变更水的空间分布);农业的开展，森林的破坏，引起蒸发、径流、下渗等过程的改变;城市和工矿区的大气污染和热岛效应也可变更本地区的水循环状况。
水循环概念
一.自然水循环的工作原理自然水循环的蒸发系统由汽包、下降管、分配水管、下联箱、上升管、上联箱、汽水引出管和汽水分离器组成。
自然水循环回路中的下降管布置在炉外不受热，而回路中的上升管为受热管，两种管的上下端分别与汽包和下联箱相连，共同构成密闭回路，称为水循环回路。
锅炉汽包具有较大容积，上半部为蒸汽空间，下半部为水容积，两者间的分界面称为蒸发面，整个回路的水统称为锅炉水，锅炉水在水循环回路中循环流动的现象称为水循环。
蒸发系统的工作流程：从省煤器来的给水先进入汽包，经下降管、下联箱送入水冷壁，水在水冷壁内吸收热量，部分蒸发并形成汽水混合物，进入上联箱汇合后，经汽水引出管引入汽包，并经其内的汽水分离器进行汽水分离，分离出的饱和蒸气由蒸汽引出管引到过热器，分离出的水与省煤器来的给水混合后流进下降管，完成一个循环。
在水循环回路中，下降管的工质是饱和水或为欠热水，饱和水或欠热水在上升管中受热并产生部分饱和蒸汽。
由于下降管中水的密度大于水冷壁中汽水混合物的密度，因此在下联箱两侧产生压力差，此压力差将推动上升管中的汽水混合物向上流动，在下降管中向下流动，形成自然水循环。
回路中的循环推动力称为运动压头，由于工质流经上升管时为逐渐受热，沿上升管长度方向各处的含汽率（含汽率即为汽水混合物的干度）是变化的，因此上升管中汽水混合物密度不同。
二.蒸发受热面蒸发受热面是指水在其中吸热幷汽化的受热面，锅炉炉膛四周炉墙上铺设的受热面称为水冷壁。
在有些锅炉中为了增加蒸发受热面在炉膛中安装的翼型墙或分割屏也属于水冷壁。
水冷壁的作用：水冷壁是锅炉蒸发设备中唯一的受热面，它布置在炉膛内壁四周或部分布置在炉膛中间。
其主要作用有:⑴吸收炉膛辐射热量，使水部分蒸发成饱和蒸汽;⑵保护炉墙，简化炉墙结构，在炉墙向火表面铺设水冷壁，使炉墙温度大大降低，不会被烧坏，同时还防止了炉墙结渣；⑶节省金属，降低炉墙造价。
水冷壁是以辐射传热为主的受热面，辐射传热比对流传热强烈的多，故吸收相同的热量可节省金属的用量。
人教版必修一第三章 第一节 自然界的水循环(共36张PPT)优质课件
在最迫切的目标是什么？当然是七月份的转行新媒体咯，那么学习历练新媒体技能就是第一位。而新媒体所需学习的技能又有很多，那怎么办呢？先挑自己有点底子的，有点基础的，把巩固持
续加强。个人感觉自己写还是有点小基础的，所以就给自己一个小目标，每周必须持续输出几篇文字，加强文案方面的训练。而另外PS也是做运营的必备条件之一，所以在训练文案的同时，还
严重束缚自己的。因此，只把这些溢美之词当作自己生活中的点缀。人生的棋局该由自己来摆。不要从别人身上找寻自己，应该经常自省。有时候我们不做一件事，是因为我们没有把握做好。
我们感到自己“状态不佳”或精力不足时，往往会把必须做的事放在一边，或静等灵感的降临。你可不要这样。如果有些事你知道需要做却又提不起劲，尽管去做，不要怕犯错。给自己一点自
增加地面径流，使河流水位陡涨陡落 路面
含沙量变化 增加 减少
增加
铺设渗水 减少地面径流，增加地下径流，河流水 砖 位平缓
减少
修建水库 对流量有调节作用，使河流水位平稳
减少水库以下 河流含沙量
对河流径流的调节作用减弱，水位陡涨 围湖造田
陡落
增加
1．下图为我国某地水循环示意图，图中序号表示水循环环节。 读图，回答(1)～(2)题。
思考
三、水循环的地理意义
1、促进水资源更新， 维持水量动态平衡；
2 水循环是地球上最活跃的能量交换和物质转移过程。 •（1）缓解了高低纬之间热量收支不平衡； •（2）把陆地的泥沙、有机物和无机盐类输送到海洋；
3、塑造地表形态
题组 3 水循环的地理意义 读水循环示意图，回答 5～7 题。
5．下列实现图中①功能的是( )
陆地水类型
空间 分布
陆 地 分类 水
含盐 多少
锅炉自然水循环的工作原理
锅炉自然水循环的工作原理
锅炉自然水循环的工作原理是指通过自然力，利用水的密度变化和热量传递的方式，实现能源转化和热能传递过程的一种机制。
在锅炉中，燃料燃烧产生高温燃烧气体，将热能传递给锅炉水，在烟气温度和炉水温度的驱动下，使水在锅炉内部形成自然循环，实现热能的转移。
首先，燃料燃烧后释放的高温烟气通过锅炉的烟道排出，同时也将热能传递给锅炉水，使其吸热并升温。
烟气的温度逐渐降低，而锅炉水的温度则逐渐升高。
其次，由于水的密度随温度的变化而发生变化，热能的加热使得锅炉水的密度减小，从而使得热水上升，冷水下降。
这种密度变化引起了水的对流运动，即冷水从锅炉的较低部分流向较高部分，而热水则从较高部分流向较低部分，形成了自然循环。
同时，在锅炉内部设置的水冷壁和水管也起到了关键作用。
烟气通过水冷壁或水管的表面，将热量传递给锅炉水，使其进一步吸热，进一步升温。
这样，锅炉水中的温度差异增大，促进了自然循环的进行。
最后，锅炉自然水循环的工作原理还与锅炉的结构、尺寸、燃料种类等因素有关。
合理设计锅炉内部的空间布局和水流路径，选择适当的锅炉尺寸和类型，以及控制好燃料的燃烧过程，都能对锅炉自然水循环起到积极的促进作用。
总之，锅炉自然水循环的工作原理是通过自然力驱动，利用水的密度变化和热量传递，使锅炉水在锅炉内部形成自然循环，实现能源转化和热能传递。
这种机制在锅炉工作中起着重要的作用，确保了锅炉的高效、安全运行。
自然界的水循环水循环的过程和意义
蒸发是水循环中非常重要的环 节，它提供了大气中的水汽，
为降水提供了必要条件。
凝结
凝结是指水汽在空气中冷 却后重新凝结成水滴或冰 晶的过程。
温度降低和湿度增加是促 使水汽凝结的两个主要因 素。
凝结是形成云和雾的关键 过程，也是降水的重要前 提。
凝结过程中释放的潜热对 大气的温度和降水过程产 生重要影响。
02
水循环的意义
水资源的循环与再生
01
02
03
水资源的循环
地球上的水资源通过蒸发 、降水等过程不断循环， 维持水资源的持续再生。
水资源的更新
水循环过程不断更新和补 充地下水、湖泊、河流等 水体，维持水资源的可持 续利用。
保护水资源
通过水循环，水资源得到 自然净化，减少污染，保 护水资源的质量。
气候调节
节水工业
加强工业用水管理，采用节水工艺和设备，减少工业用水量。
节水生活
提高公众节水意识，推广节水器具和节水生活方式，减少生活用水 消耗。
水资源的保护与治理
水质监测
加强水质监测，及时发现和处理水污染源，保障水质安全。
水土保持
加强水土保持工作，防止水土流失，维护水资源的可持续利用。
水域生态保护
保护水域生态系统，维护生物多样性，促进水资源的自然修复和 净化。
调节温度
水体通过蒸发过程吸收热 量，降低地表温度，对局 部气候起到调节作用。
降水分布
水循环影响降水分布，调 节不同地区的降水量，影 响气候变化。
气候稳定
水循环对维持地球气候稳 定起到重要作用，对生物 生存环境产生影响。
生态平衡
维持生物生存
生态修复
水循环为生态系统中的生物提供必要 的水分和养分，维持生物的正常生长 和生存。
水循环工作原理
第二节 两相流的流形和传热
汽水两相流的流型水 冷壁内工质的流动形 式（如图）：
单相水、过冷汽 泡、饱和汽泡、弹状、 环状、雾状、单相汽。
5
水冷壁管内传热
水冷壁管内饱和沸腾可分为核态沸腾和沸腾传热恶化两种工况
核态沸腾
汽泡强烈扰动，传热性能良好，管内壁温度接近于水的饱和温度，得 到良好的冷却。
沸腾传热恶化 第一类传热恶化（膜态沸腾）： 因管壁形成汽膜导致的沸腾传热恶 化，它是由于管外局部热负荷太高造成的。
不超过30%，认为合格，否则需要重算
W0
W0
W0
W0 （G）
13
第五节 自然循环常见故障及提高安全性措施
自然循环锅炉在压力低 于11MPa或受热管局部热 负荷低于400kw／m2时一 般不会出现传热恶化，正 常水力工况破坏是蒸发管 过热的主要原因，即管壁 经常或周期性地与停滞或 缓慢流动的蒸汽接触，造 成管壁超温。
第一节自然循环的基本概念自然循环的工作原理下降管中水与上升管中汽水混合物间的重位压使水在回路中产生环形流动又称为水循环简单循环回路压差平衡式取向下为正xjxjydxjyxxj下降管与上升管中工质柱重差维持回路自然循环的动力用以克服下降管与上升管中工质的流动阻力之比即1kg水全部变成蒸汽需在回路中循环多少次循环倍率k循环回路中水流量g与回路中产生的蒸汽量d自然循环锅炉水循环计算的目的确定各回路平均循环流速w0工质流量g
第一节 自然循环的基本概念
自然循环的工作原理 下降管中水与上升管中 汽水混合物间的重位压
头差 h'h g
使水在回路中产生环形 流动，又称为水循环
简 单 循 环 回 路 压 差 平衡式 (取向下为正)
Hxjg pxj Hi i g ps （8 40）
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复杂回路
由一系列回路所组成，各 回路之间相互有联系，公 用其中的某一环节，如有 共同或部分共同的上升管， 或有共同下降管，但锅筒 是各循环回路所共有。
2. 简单回路的水动力基本方程
循环倍率K 循环回路中水流量G与回路中产生的蒸汽 量D之比，即1kg水全部变成蒸汽需在回路中循环多少次
G 1 K D x
Sxj xj gh pxj
O
o
不受热无汽，G↑，单调减
上升管压差
Sss ss gh pss
受热有汽， G↑，单调增 两条曲线必有一交点，为 回路工作点O。
q对上升管压差的影响
S ss gh Z 1 1 x 2 f ( , x) f (q )
（a）并联回路
并联回路：在相同压差下，流量迭加。
（b）串联回路
串联回路： 在相同流量 下，压差迭 加。
（C）有集中下降管的复杂回路
①算绘制各管组Si； ②串联迭加得S1+3-5 和S2+4-6； ③S1+3-5和S2+4-6并联 迭加得Sss； ④Sss与Sxj交点为回 路总工作点A； ⑤从A点反推得各管 组的工作点。
运动压头是循环回路中产生的水循环动力，稳定流动时 克服回路中工质流动的总阻力 。 c.有效压头法
S yx xj ss gh pss pxj
有效压头是循环回路中的部分水循环动力，稳定流动时 克服回路中下降管的流动阻力。
二、 循环回路的压差特性
q和结构一定 下降管压差
Sss Sxj f (G)
回路循环倍率K 应大于界限循环倍率Kjx，对应的质量含汽率X应小于 临界质量含汽率Xlj
界限循环倍率和推荐循环倍率 锅炉压力(MPa) 锅炉蒸发量(t/h) 3.92～5.88 10.2～11.76 13.73～15.69 16.67～18.63 35～240 160～420 400～670 ≥800
压降（阻力）计算
总阻力
p pmc p jb pzw p js
2 l wo 1. 摩擦阻力 pmc 1 x 1 dn 2 1 摩擦阻力系数 2 4 lg 3.7d n / k
摩擦阻力校正系数 Ψ—双相摩擦阻力与按均相模型计算的摩擦阻力之比
自然水循环原理
刘银河 2008.5
一、自然循环回路的水动力基本方程
自然循环的工作原理 下降管中水与上升 管中汽水混合物间的重位压头差 h' h g 使 水在回路中产生环形流动，又称为水循环
1. 循环回路和管屏区段 下降管、上升管、锅筒、集箱 及其他部件所组成。
简单回路：并联的一组（根） 下降管，一组（根）几何结 构尺寸及吸热相同的上升管， 以及其他部件所组成，是独 立的循环系统。
q↑，ρssgh↓，△pss↑， Sss的变化不确定。
q↑，φ 和x都增大，但两者的 增大趋势却有很大的差别 。
2பைடு நூலகம் wo
G一定，改变热负荷
自补偿区
Sss先降后升趋势
q对循环回路工作点的影响—运动压头法
( ) gh 2 w o 2( ) gh S yd Z Z 1 x 1 xjx ss Z xj Z ss 1 1 2
q较低，x较小（K较大）处，当q ↑， x ↑ , ∑Δp↑ ;φ ↑↑，Syd ↑↑， 动力＞阻力，则G0↑。 即当K＞Kjx时，并联回路具有因上升 管q增加而使G0随之增加的能力称为自 然循环回路的自补偿能力。
自补偿区
2 wo
φ x
可避免管壁超温
循环倍率
循环倍率K 衡量锅炉水循环可靠性的指标之一 K过大（x 过小) ，运动压头太小，可能出现循环停滞等水循环故障； K过小（x 过大），将失去自补偿能力，造成管壁超温 界限循环倍率Kjx 对应自然循环失去自补偿能力（最高循环流速） 时 的循环倍率
2. 复杂回路的工作点
复杂回路：各管组的吸热量、结构特性、联结方式不同。每个 管组有各自的特性曲线和工作点，整个复杂回路有一总工作 点。
步骤:
①分别计算,作出各管组的压差特性曲线Si； ②寻找共同部分，合成各曲线得总Sxj和Sss曲线，交点为回路 总工作点； ③反推求各管组的工作点。 合成方法： 串联回路：在相同流量下，压差迭加。 并联回路：在相同压差下，流量迭加。
界限循环倍率Kjx
推荐循环倍率
10
15～25
5
7～15
3
4 ～8
>2.5
4 ～6
三、循环回路的工作点
1. 简单循环回路工作点确定的图解法 ①假定几个G (或w) 值； ②分别计算出相应的Sss 和Sxj，将这几个压差值 连接起来得到Sss和Sxj的 特性曲线。 ③两曲线的交点A即为简 单回路工作点，对应的G0 和S0即为工作点的循环流 量和压差。
2. 局部阻力 p jb jb
2 wo
1 x jb 1 2
●稳定流动 ●以下集箱A-A为分析面
pgt
压差平衡方程(取向下为正)
ss gh pss xj gh pxj
上升管压差 Sss ss gh pss 下降管压差 Sxj xj gh pxj
A A
a. 压差法
b.运动压头法
Sss Sxj
S yd xj ss gh pss pxj p
自然循环水动力计算
• 目的：确定合理的最佳回路结构，校核锅炉受热 面的工作可靠性，提出提高可靠性的措施。 内容和原则： ①确定循环流量或流速，循环倍率，压差，可靠性 指标； ②计算时按平均参数计算，并对条件最差管子进行 校验； ③只对锅炉额定参数进行计算； ④ 对结构特性和受热状况基本相同的回路，可选其 中一个回路进行计算。