实验指导书 直流锅炉工作原理模拟实验
直流锅炉给水加氧处理
溶解氧与水中的还原性物质发生氧化 反应，将还原性物质转化为更稳定的 氧化态物质，降低水质的腐蚀性。
腐蚀机理
01
02
03
电化学腐蚀
在直流锅炉运行过程中， 金属表面形成原电池，溶 解氧作为阴极去极化剂， 促进金属的腐蚀。
化学腐蚀
溶解氧与金属表面直接发 生化学反应，导致金属的 氧化和腐蚀。
腐蚀产物
金属腐蚀过程中产生的腐 蚀产物会堵塞和破坏金属 表面的保护膜，进一步加 剧腐蚀。
加氧处理的意义
提高热效率
通过加氧处理，可以加速水垢 的氧化分解，减少锅炉结垢现
象，从而提高热效率。
延长设备寿命
加氧处理能够抑制锅炉的腐蚀 现象，减少金属管道和设备的 腐蚀产物，从而延长设备的使 用寿命。
降低维护成本
加氧处理可以减少锅炉清洗和 维修的频率，降低企业的维护 成本。
提高安全性
加氧处理能够降低锅炉发生爆 炸和泄漏的风险，提高设备运
行的安全性。
02
直流锅炉给水加氧处理原理
氧化还原反应原理
氧化还原反应
在直流锅炉给水加氧处理中，通过向 给水系统添加溶解氧，与水中的溶解 物质发生氧化还原反应，从而改变水 质的性质。
氧化作用
还原作用
在某些情况下，溶解氧还可能与水中 的某些氧化态物质发生还原反应，将 高价态物质还原为较低价态，从而降 低水质的氧化性。
未来研究方向
优化加氧工艺
01
研究更高效、更稳定的加氧剂和加氧工艺，提高加氧处理的效
率和安全性。
加强水质监测和控制
02
发展更精确、更可靠的水质监测和控制系统，确保加氧处理的
安全性和有效性。
拓展应用领域
03
将加氧处理技术应用于其他类型的锅炉和工业水处理领域，扩
直流锅炉汽水流程
直流锅炉汽水流程直流锅炉是一种利用高速流体和化学能等热力学原理来实现空气预热、燃烧、烟气再热和再冷却以及锅炉内水-汽转化过程的高效节能设备。
其中汽水流程作为直流锅炉中的一个重要组成部分，在能源转化过程中起着至关重要的作用。
1. 直流锅炉汽水流程的基本原理直流锅炉汽水流程的基本原理是通过高速气体与水的强烈冲击和密切接触，使水在短时间内达到煮沸状态，实现高效的热能转化。
具体而言，汽水流程基本由以下几个部分组成：•空气预热器：将排出的烟气预热回收其热能，减少了燃烧所需要的供热量。
•燃烧室：将燃料在此处进行完全燃烧，将燃料的热能转化为高温高压的气流形式，作为水-汽转化的动力源。
•预热设备：通过高速气流和水的密切接触，将水的温度提高至适宜的转化温度，为进入锅炉做好充分准备。
•直流锅炉：将预热好的水以高速注入锅炉，利用水在锅炉内的煮沸膨胀来推动液体汽相的快速转化，同时实现空气与水的强烈混合，获取更高效的热能转化。
•烟气再热器：将锅炉排出的烟气再次进行加热，增加烟气的热量，为锅炉进一步提高效率做好准备。
•烟气直接冷却器：将再热后的烟气在此处进行直接冷却，以达到节能效果。
2. 直流锅炉汽水流程的工作流程直流锅炉汽水流程的整个工作流程是一个复杂而又精密的过程，整个过程包括以下几个主要环节：2.1 空气预热高温的烟气在排放之前，经过最初的预热，将烟气的温度从1000℃左右降到约250℃左右，这样可以回收30%以上的热能。
2.2 燃烧室燃烧燃料在燃烧室中进行完全燃烧，产生高温高压的气体，用于启动锅炉的水-汽转化过程。
2.3 水的预热在水的进入锅炉之前，需要经过一个预热过程，将冷水温度提高到适宜的水-汽转化温度，为后续的锅炉水-汽转化做好充分准备。
2.4 锅炉水-汽转化预热后的水在高速气流的冲击下，短时间内迅速达到沸点，形成大量的汽相，同时密切接触的空气与水也随之混合，实现了更高效的热能转化。
2.5 烟气再热烟气在汇聚后，经过燃烧室燃烧，产生再热气体，经过再热器以达到更高的热效率。
锅炉的实验
4. 以 0.15MPa/min 的速度升压至 38.1MPa（以主 蒸汽管道堵阀前压力表为准），停止升压，维持此压 力不变，保持 20 分钟。以 0.15MPa/min 的速度降 至工作压力 25.4MPa，由锅炉维护人员对受热面及 相关阀门、附件进行全面检查，无漏泄现象，受热面 焊口及管道无水珠及润湿现象，锅炉本体无异常响声 为合格。 5. 当过热器系统检查结束后， 过热器系统泄压。 首 先减小给水流量， 以不大于 0.298MPa/min 降压梯 度，将压力降至 2.0 MPa，开启一个过热器疏水阀进 行泄压，直至压力为 0 时，过热器系统全面放水。
➢安全阀校验工作应由检修部门主持，安监 部、设备部有关专职应在场监督，检修人员 负责就地安全阀校验，运行人员负责压力调 整及控制室内所有操作。 ➢安全阀校验的顺序应先高压，后低压，依 次对分离器出口安全阀，过热器出口安全阀， 电磁释放阀，再热器进口安全阀，再热器出 口安全阀逐一进行校验。
安全阀校验方法
过热器系统水压试验： 1. 关闭高压旁路门，解除高压旁路门速开保护。 2. 当再热器压力泄至零时，开始给过热器升压。 3. 以 0.298MPa/min 的速度升压，当过热器压力 升至 2.54MPa 时，保持压力进行检查。维持升压 梯度，以 0.298MPa/min 的速度升压至 25.4MPa （以主蒸汽管道堵阀前压力表为准），停止升压， 维持此压力不变保持 20 分钟，对与过热器系统相 关的设备和过热器受热面、管道支吊架系统及膨胀 情况压后高压的顺序进行，即先进行 再热器水压试验，再进行省煤器、水冷壁、过热 器的水压试验。
水压试验合格标准 ➢高压系统水压试验关闭上水门并停止上水泵后，5 分钟内的压力下降值不得超过 0.5MPa，再热器系统 5 分钟内压力不得超过 0.25MPa； ➢承压部件金属壁和焊缝没有水珠和泄漏湿润痕迹； ➢检查承压元件无任何残余变形。
《锅炉原理实验》课程教学大纲(本科)
锅炉原理实验（Boiler principle experiment）课程代码：02460004学分：1学时：1周先修课程：工程热力学、传热学、流体力学适用专业：能源与动力工程教材或实验指导书：王世昌. 锅炉原理实验指导书[M]. 中国水利水电出版社, 2010.一、课程性质与课程目标（一）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）通过锅炉课程的实验使学生获得锅炉实验技能的基本训练，掌握锅炉实验的基本方法，学会常规测量仪器的使用方法，同时借助实验中显示的物理化学的现象和数据，进一步深化对“锅炉原理”课程中有关重要理论和概念的理解。
同时掌握实验基本方法，锻炼动手能力，培养创新思维。
（二）课程目标课程目标1：通过课内实验使学生掌握电站锅炉原理、工作过程；课程目标2：通过课内实验使学生初步掌握锅内、炉内实验的基本操作技能；课程目标3：通过课内实验使学生了解、掌握实验时防火、防盗安全常识。
二、本课程开设的实验项目实验1：煤的工业分析实验实验目标：本实验通过规定的实验条件测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳含量的百分数，并观察评判焦碳的粘结性特征。
通过本实验使同学们了解煤工业分析的原理、方法、步骤和使用的仪器、设备等知识。
要求：1) 参加实验的学生携带钢笔、笔记本、计算器；2) 参加实验的学生按照实验指导书的要求认真操作每一步骤，安全地、规范地完成实验任务；3) 每组实验都要确认组长；４) 做完实验的同学将实验台恢复成原始实验状态，打扫实验室卫生、在实验记录本上签字、书写时期以后，请实验指导教师检查，得到实验指导教师的批准方可离开实验室。
实验2：煤的发热量测定实验实验目标：掌握氧弹量热仪测量发热量的基本原理；初步学会利用量热仪测量发热量的方法，巩固发热量的基本概念。
要求：同实验1要求。
实验3：自然循环锅内过程实验实验目标：认识和验证双锅筒工业锅炉工作原理；半定量实验验证自然循环锅炉工作原理；半定量试验验证停滞、倒流、下降管带汽等故障中的一种。
电站锅炉综合实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解电站锅炉的工作原理和运行机制。
2. 掌握电站锅炉的主要组成部分及其功能。
3. 学习电站锅炉的热力性能测试方法。
4. 通过实验，提高对电站锅炉运行状态分析和故障排除的能力。
二、实验原理电站锅炉是一种将燃料燃烧产生的热能转化为电能的设备。
其工作原理是：燃料在锅炉内燃烧产生高温高压的蒸汽，蒸汽通过管道输送到汽轮机，驱动汽轮机旋转，从而带动发电机发电。
实验中，我们将对电站锅炉的热力性能进行测试，包括锅炉的蒸发量、效率、压力、温度等参数。
三、实验仪器与设备1. 电站锅炉实验台2. 热电偶3. 压力表4. 流量计5. 计时器6. 计算器7. 数据采集系统四、实验步骤1. 实验前准备- 熟悉实验台的结构和设备，了解各部件的功能。
- 校验实验仪器的准确性，确保实验数据可靠。
2. 实验操作1. 启动锅炉，调整燃料供应和空气供应，使锅炉运行在预定工况。
2. 将热电偶、压力表、流量计等传感器安装到锅炉的相应位置。
3. 记录实验开始时的锅炉参数，包括蒸发量、压力、温度等。
4. 在实验过程中，定时记录锅炉参数的变化情况。
5. 实验结束后，关闭锅炉，拆除传感器。
3. 数据采集与分析1. 将实验数据输入计算机，使用数据采集系统进行实时监控和记录。
2. 分析实验数据，绘制锅炉蒸发量、压力、温度等参数随时间的变化曲线。
3. 计算锅炉的效率、热损失等热力性能指标。
五、实验结果与分析1. 锅炉蒸发量实验结果显示，锅炉在预定工况下的蒸发量为XX吨/小时。
与理论计算值相比，存在一定的偏差，可能是由于实验过程中燃料燃烧不完全、空气供应不足等因素导致的。
2. 锅炉效率实验结果显示，锅炉在预定工况下的效率为XX%。
与理论计算值相比，存在一定的偏差，可能是由于实验过程中燃料燃烧不完全、热损失较大等因素导致的。
3. 锅炉压力和温度实验结果显示，锅炉在预定工况下的压力为XX MPa，温度为XX℃。
与理论计算值相比，存在一定的偏差，可能是由于实验过程中锅炉运行不稳定、传感器读数误差等因素导致的。
单元机组运行原理-课件第6章-直流锅炉运行
扩容型内置式分离器启动系统
启动分离器的作用如下：
⑴ 汽水分离。 将启动初期直流锅炉输出的热水或汽 水混合物进行分离，防止不合格的工质进 入汽轮机。 ⑵ 保护过热器。 从启动分离器出来的蒸汽进入过热器， 这些蒸汽为干饱和蒸汽，能防止启动过程 中，尤其是热态启动时过热器充水引起管 壁热应力剧变。
6. 打开过热器减压阀，实现部分工质直流 汽机负荷稳定之后，可以将分离器压力 保持或提高到额定值，准备部分工质直接 进入高温过热器。首先调节高温过热器旁 路阀，使低温过热器出口蒸汽焓等于分离 器出口饱和蒸汽焓。开启过热器减压阀的 同时相应地关小， 使低温过热器内流量保 持一定，这样，进入高温过热器的蒸汽量 和蒸汽焓均能保持不变，汽轮机前的汽压、 汽温都不会有明显的变动。
第六章 直流锅炉运行
本文档由知识社分享
配直流锅炉单元机组的启动
由前所述，机组的启动速度主要受厚壁部 件热应力的限制，由于直流锅炉没有汽包，其 厚壁部件只有联箱和阀门等，因此，与汽包锅 炉相比，它的启动速度可以快得多。 但是，配直流锅炉的单元机组，其启动速 度往往受到汽轮机的制约，根据锅炉蒸汽参数 的不同，可分为亚临界压力和超临界压力单元 机组。
启动膨胀现象： 锅炉点火后，水冷壁内工质温度逐渐升 高，达到饱和温度开始汽化，比容突然增 大，汽化点以后的水，将从锅炉内被排挤 出去，进入分离器的水量比给水量大的大 多，此现象称为启动中的膨胀现象。 膨胀开始点的位置与锅炉结构、工作条 件等有关。
1）靠近燃烧器区域，升温快，可能最早汽 化。 2）压力的大小对膨胀的程度有很大影响。 3）膨胀前，降低燃烧率可以减轻该现象。
切除分离器纯直流升负荷切除分离器纯直流升负荷根据汽机升负荷的指令继续开大过热根据汽机升负荷的指令继续开大过热器减压阀的开度高温过热器进口压力逐器减压阀的开度高温过热器进口压力逐渐上升当它的压力超过分离器出口压力渐上升当它的压力超过分离器出口压力时分离器通汽阀自动关闭逆止阀时分离器通汽阀自动关闭逆止阀并逐渐关小低温过热器旁路阀当汽机负并逐渐关小低温过热器旁路阀当汽机负荷升至荷升至1313额定负荷时将阀关闭
锅炉仿真实训
(3)缓慢关小主汽阀D17，降低锅炉蒸汽负荷。
(4)打开疏水阀D04。
2、关闭燃料系统
(1)逐渐关闭D03停用CO烟气，大小水封上水。
(2)பைடு நூலகம்慢关闭燃料油泵出口阀D07。
(3)关闭燃料油后，关闭燃料油泵P105。
(4)停燃料系统后，打开D07对火嘴进行吹扫。
(6)置过热蒸汽压力调节器（PIC102）为手动，按锅炉升压要求，手动控制升压速度。
(7)将4、5、6号燃气火嘴点燃。
6、锅炉升压
冷态锅炉由点火达到并汽条件，时间应严格控制不得小于3～4小时，升压应缓慢平稳。在仿真器上为了提高培训效率，缩短为半小时左右。此间严禁关小过热器疏水阀（D04）和对空排汽阀（D12），赶火升压，以免过热器管壁温度急剧上升和对流管束胀口渗水等现象发生。
(1)开加药泵P103，加Na2HPO4。
(2)压力在0.7～0.8(MPa)时，根据止水量估计排空蒸汽量。关小减温器、上汽包排空阀。
(3)过热蒸汽温度达400℃时投入减温器。（按分程控制原理，调整调节器的输出为0时，减温器调节阀开度为0％，省煤器给水调节阀开度为100％。输出为50％，两阀各开50％，输出为100％，减温器调节阀开度100％，省煤器给水调节阀开度0％）。
(3)依次开喷射器高压入口阀（B17），喷射器出口阀（B19），喷射器低压入口阀（
B18）。
(4)开火嘴蒸汽吹扫阀（B07），2分钟后关闭。
(5)开启燃料油泵（P105），燃料油泵出口阀（D07），回油阀（D13）。
(6)关烟气大水封进水阀（D28），开大水封放水阀（D44），将大水封中的水排空。
(7)开小水封上水阀（D29），为导入CO烟气作准备。
锅炉压力容器安全技术-实验指导书(DOC)
《锅炉压力容器安全技术》实验指导书学生实验守则1 学生必须在规定时间内参加实验，不得迟到、早退。
2 学生进入实验室后，不准随地吐痰、抽烟和乱抛杂物，保持室内清洁和安静。
3 实验前应认真阅读实验指导书，复习有关理论并接受教师提问检查，一切准备工作就绪后，须经指导教师同意后方可动用仪器设备进行实验。
4 实验中，认真执行操作规程，注意人身和设备安全。
学生要以科学的态度进行实验，细心观察实验现象、认真记录各种实验数据，不得马虎从事，不得抄袭他人实验数据。
5 如仪器发生故障，应立即报告教师进行处理，不得自行拆修。
不得动用和触摸与本次实验无关的仪器与设备。
6 凡损坏仪器设备、器皿、工具者，应主动说明原因，书写损坏情况报告，根据具体情节进行处理。
7 实验完毕后，将计量器具和被测工件整理好，认真填写实验报告（包括数据记录、分析与处理，以及绘制必要的图形）。
实验一金属压力容器腐蚀缺陷声发射检测一、实验目的1. 熟悉声发射检测仪的使用方法2. 了解金属压力容器声发射检测标准2. 掌握金属压力容器的检测流程3. 通过本实验来评价金属压力容器的完整性二、实验仪器1. PAC公司多通道声发射检测仪一台2. 声发射传感器3. 稳压电源一台4. 声发射信号传输线5. 耦合剂及传感器固定用具三、实验原理在金属压力容器升压过程中，金属压力容器表面和内部缺陷（被腐蚀的地方）产生的声发射源比较活跃，并产生大量的声发射信号。
在被检容器表面布置声发射传感器，接收来自活跃缺陷部位的声波并转换成电信号，经过声发射仪系统的鉴别、处理、显示、记录和分析声发射源的位置及声发射特性参数并根据相关标准评价金属压力容器的完整性。
四、实验内容1. 校准。
用模拟源校准检测灵敏度。
采用 0.5mm，硬度为HB的铅笔芯折断信号作为模拟源。
铅芯伸出长度约为2.5mm，与容器表面夹角为30°左右。
其响应幅度值应取三次以上响应平均值。
2. 时间参数的设置。
直流锅炉的调节原理
直流锅炉的调节原理
直流锅炉是一种以直流电供电的电热锅炉，其调节原理主要包括温度控制、功率控制和水位控制。
1. 温度控制：直流锅炉的温度控制是通过不断监测锅炉内的水温，并通过调节加热器的电流来控制水温的变化。
当锅炉温度低于设定温度时，控制系统会增加加热器的电流，以提高水温；当锅炉温度高于设定温度时，控制系统会减小加热器的电流，以降低水温。
2. 功率控制：直流锅炉的功率控制是通过调节加热器的电流来控制锅炉的功率输出。
加热器的电流可通过调节器件（如可控硅）的导通角来控制，导通角越大，电流越大，功率输出越大；导通角越小，电流越小，功率输出越小。
通过控制加热器电流的大小，可以实现对锅炉功率的精确控制。
3. 水位控制：直流锅炉的水位控制是通过水位传感器来监测锅炉内的水位情况，并通过控制进水阀的开启和关闭来控制水位的变化。
当水位过低时，控制系统会打开进水阀，补充水分；当水位过高时，控制系统会关闭进水阀，减少水分进入。
通过精确控制进水阀的开启和关闭，可以确保锅炉内的水位保持在合适的范围内。
总之，直流锅炉的调节原理通过对温度、功率和水位进行监测和控制，实现对锅炉的稳定运行和性能调节。
热水锅炉实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在了解热水锅炉的工作原理，掌握其结构组成和运行方式，验证热水锅炉在实际应用中的性能，并探讨其节能环保特性。
二、实验原理热水锅炉通过燃料燃烧产生的热量加热锅炉内的水，使其温度达到预定值，并通过循环水泵将热水输送到各个供暖区域，实现供暖和供热水功能。
实验中主要涉及以下原理：1. 热传递原理：燃料燃烧产生的热量通过锅炉壁传递到水中，使水温升高。
2. 热力学原理：根据热力学第一定律，锅炉吸收的热量等于输出的热量加上锅炉内水的质量与温度变化所对应的潜热。
3. 水循环原理：循环水泵将锅炉内的热水输送到供暖区域，通过散热器将热量传递给室内空气，实现供暖。
三、实验设备1. 热水锅炉：2吨燃气热水锅炉（型号：LZS 1400KW）2. 循环水泵3. 散热器4. 温度计5. 压力表6. 电流表7. 电压表8. 计时器9. 实验台10. 相关辅助设备四、实验步骤1. 检查实验设备是否完好，连接电源和循环水泵。
2. 打开燃气阀门，点燃锅炉内的燃料，调整燃烧器，使锅炉内水温逐渐升高。
3. 记录锅炉启动时的电压、电流、压力和温度等参数。
4. 待锅炉运行稳定后，记录水温、压力、电流、电压等参数，并观察锅炉运行情况。
5. 在不同负荷下，调整锅炉燃烧强度，观察水温、压力、电流、电压等参数的变化。
6. 记录不同负荷下的水温、压力、电流、电压等参数，并计算锅炉的热效率。
7. 关闭锅炉，关闭燃气阀门，切断电源，整理实验设备。
五、实验结果与分析1. 锅炉启动时的电压、电流、压力和温度参数如下：- 电压：220V- 电流：20A- 压力：0.8MPa- 水温：40℃2. 锅炉运行稳定后的水温、压力、电流、电压等参数如下：- 水温：80℃- 压力：0.8MPa- 电流：18A- 电压：220V3. 不同负荷下的水温、压力、电流、电压等参数如下：| 负荷（%） | 水温（℃） | 压力（MPa） | 电流（A） | 电压（V） ||----------|----------|------------|----------|----------|| 50 | 75 | 0.8 | 16 | 220 || 75 | 80 | 0.8 | 18 | 220 || 100 | 85 | 0.8 | 20 | 220 |4. 计算锅炉的热效率：- 热效率 = 输出的热量 / 吸收的热量× 100%- 输出的热量 = 负荷× 水温变化× 水的质量- 吸收的热量 = 燃料燃烧产生的热量以75%负荷为例，计算锅炉的热效率：- 输出的热量= 75 × 5 × 1000 = 375000kJ/h- 燃料燃烧产生的热量= 0.8 × 860000 = 688000kJ/h- 热效率= 375000 / 688000 × 100% ≈ 54.5%六、实验总结1. 本次实验验证了热水锅炉的工作原理，掌握了其结构组成和运行方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
直流锅炉工作原理测定实验
一、实验目的
1.观察直流锅炉的工作情况，加深对直流锅炉的感性认识。
2.测试直流锅炉的水动力特性，了解直流锅炉的水动力不稳定性。
二、实验原理
直流锅炉蒸发受热面中工质的流动不是象自然循环锅炉那样的依靠密度差来推动，而是在泵的压头作用下来完成。
所谓水动力特性，是指在一定的热负荷下，直流锅炉受热面中工质流量G 与压降ΔP 之间的关系。
图 2 为简化了的水平布置直流锅炉蒸发受热面，当有流量流过时，在管图进出口之间存在一定的压力降ΔP ，这个压力降由三项组成，
d P P P P 121∆+∆+∆=∆（1）
式中：
P ∆——管圈进出口压差，
[Pa] 1P ∆——重位压差，[Pa]
2P ∆——加速压降，[Pa]
d P 1∆——流动阻力，[Pa]
对于水平管或螺旋上升式管屏来说，管长相对于高度要大得多，也就是说，d P 1∆比1P ∆大得多，因此，1P ∆可以忽略不计，根据计算，加速压降2P ∆的值只占总压力降的3.5%，所以，也可以略去。
这样，式（1）就可简化为：
νξλ2
)1(2
1G d P P jd d ∑+=∆=∆（2） 式中：
λ——摩擦阻力系数；
d ——管圈管子的内径，[m] ；
l ——管圈的长度，[m] ；
jd ξ——局部阻力系数；
G ——通过管圈的工质流量，[Kg/s] ；
ν——工质的平均比容，[m3/Kg]。
对于结构一定的管图而言，式（2）中，)1(jd d
ξλ∑+可作为常数，用 KS2 表示，则有 ν2
2
2G K P s =∆（3） 从式（3）中可看出，ΔP 与G 之间的关系是二次曲线，对应于一个压差只存在一个流量，这就是直流锅炉水动力特性的单值性。
这种特性只存在于管圈中是单相流体的时候。
当管中存在水和蒸汽双相流体时，则水动力特性为三次曲线，对应于一个压差值就有可能有三个不同流量存在，这就是水动力特性的多值性，也就是常说的直流锅炉水动力特性的不稳定性。
经理论推导，两管端的压差与流量的关系为：
CG BG AG P +-=∆23 (4)
γ
ννλe s dq f i A 22'''4)(∆-= ])([2''''2νννλ--∆=r i d f l
B s dr f q l
C 21
2'''4)(ννλ-=
式中：v"，v'——蒸汽和水的比容，[m3/Kg] ；
Δis ——进入管圈的水的欠焓，[KJ/Kg]；
f ——管子的内截面积，[m2]；
d ——管子的内直径，[m]；
q1——每米管长热负荷，[KW/m] ；
r ——汽化潜热欠热，[KJ/Kg]；
从式（4）可以看出，影响蒸发管水动力特性的主要因素就是蒸汽和水的比容的不同。
图3 即为水平蒸发管的水动力特性曲性。
对于垂直布置的直流锅炉蒸发管制流动结构如图4 所示，影响其水动力特性的因素除流动阻力外，还有重位压差存在，重位压差有时可能占主要部分。
故：
w d P P P 21∆+∆=∆（5）
式中：
ΔP ——蒸发管两端压差，[Pa] ；
ΔP1d ——流动阻力，[Pa] ；
ΔP2w ——重位压差，[Pa]。
垂直蒸发管的水动力特性曲线如图5 所示。
图中曲线1为流动阻力，曲线2为重位压头，曲线3为曲线1和曲线2之合成，这就是一次垂直上升蒸发管的水动力特性曲线。
从图 5(a) 可以看出，不计重位压降时的水动力特性有
可能消除多值性。
本实验台是根据实验教学需要设计制造的，由于考虑到便于观察，管组都采用玻璃管制成，所以只能在常压下工作。
众所周知，常压下的直流锅炉，水动力特性是极不稳定的，所以实验台可用作原理性演示和定性测试。
三、实验装置
本实验台为垂直布置的直流锅炉模型（图6）。
水从水箱被水泵抽出，经转子流量计后进入下部的加热管组，再相断流径中部的蒸发管组和上部的过热管组，最后进入冷却器。
实验台采用电阻丝加热，上、中、下三组电阻丝分别绕在过热管组、蒸发管组和加热管组上，
由控制开关（加热上）和调压变压器（加热中和加热下）来控制各管组的加热热负荷。
图 6 直流锅炉实验台简图
四、实验步骤
1.向水箱加水至容积的70% 左右，然后关紧进水阀。
2.接好冷却器的冷却水回路，冷却水用自来水，下口为进水，上口为出水。
凝结水经胶管回入水箱（也可以直接排出，不回水箱）。
3.把加热（中）、加热（下）的调压器调到零位，并把加热（上）开关关上。
4.接好电源电路，然后打开总电源开关及泵开关，调节流量计开关，使流量在5L/h左右。
5.调节加热（中）和加热（下）的输入电压在120V左右，加热（上）一般在过热管组中为蒸汽时投入。
在过热管组出口全部喷出蒸汽时并稳定一段时间后，测录下测压管指示数据和流量计流量值。
如测压管中的压差不稳定，可取其平均值。
逐次调节流量，按上述方法进行测试，直至流量大到上管组出口不能全部蒸汽时为止。
6.在不同热负荷下，重复上述步骤进行测试。
五、实验数据记录和处理
实验数据可记入下表中，并以流量G为横座标，压差ΔP为纵座标，绘制出水动力特性曲线。
下加热器：5A
中加热器：7A
试验数据
五、试验分析
由水动力特性曲线看出，该仪器在所试验的范围内没有发生水动力不稳定性。
体现了对于一次垂直上升直流锅炉蒸发管，重位压降对水动力特性的不稳定起到改善作用。
本实验仪器较为老旧，不能客观的体现出正确的实验现象。
在实验前也进行了很多的调试工作，老师对实验仪器进行了检修，最后还是克服困难，共同完成了实。