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汽化冷却的装置的循环方式有两种:一是强制循环,如图1-8所示;二是自然循环,如图1-9所示。汽化冷却系统还包括软水装置、供水设施(水箱、水泵)、冷却构件、上升管、下降管、汽包等。
自然循环时,水从汽包进入下降管流入冷却水管中,冷却水管受热时,一部分水变成水蒸汽,于是在上升管中全是汽水混合物,因为汽水混合物的密度ρ混比水的密度ρ水小,故下降管内水的重力大于上升管内汽水混合物的重力,两者的重力差H(ρ水-ρ混),即为汽化冷却自然循环的动力源泉,汽包的位置越高(H值越大)或汽水混合物密度ρ混越小(即其中含汽量越大,则自然循环的动力越大)。因此管路布置上,首先要考虑有利于产生较大的自然循环动力,并尽量减少管路阻力。
如果汽包的高度和位置受到限制或由于其他原因,采用自然循环系统难以获得冷却构件所需要的循环流速时,也可以采用强制循环系统。强制循环的动力是循环水泵产生的,循环水泵迫使水产生从汽包起经下降管、循环泵、炉底管和上升管,再回到汽包的密闭循环。