根據(jù)傳熱學原理，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，當平均水溫尚未達到飽和溫度ts時管內(nèi)壁溫度tb卻超過了飽和溫度。當兩者溫差達到一定數(shù)值時，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冷凝消失，稱為過冷沸騰。
過冷沸騰發(fā)生時，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，流動阻力逐漸增大，進入管內(nèi)的水流量越來越少，汽化、結(jié)垢愈加嚴重，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，當管內(nèi)壁溫度tb達到水的飽和溫度ts時，并非立即發(fā)生過冷沸騰，只有當兩者之差增大到一定數(shù)值時才會發(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，是不會發(fā)生過冷沸騰的。
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