自然循環(huán)

1、自然循環(huán)是指在閉合系統(tǒng)中僅僅依靠冷熱流體間的密度差形成的浮升力驅(qū)動流體循環(huán)流動的一種能量傳輸方式.

2、分離后的液體靠位差經(jīng)兩個極室下部入口形成循環(huán)勿需泵加壓稱為自然循環(huán).自然循環(huán)單元槽內(nèi)部結(jié)構(gòu)與強(qiáng)制循環(huán)主要差別是各極室內(nèi)增加套筒式循環(huán)管以保證液體均勻流過膜的表面使膜不受損壞

3、種循環(huán)主要是由于溶液密度差引起的故稱為自然循環(huán).為了使溶液有良好的循環(huán)中央循環(huán)管的截面積一般為其余加熱管總截面積的40～100%。

自然循環(huán)系統(tǒng)在很多工業(yè)領(lǐng)域都有應(yīng)用，特別是在核能利用、鍋爐循環(huán)、太陽能熱利用系統(tǒng)等方面應(yīng)用廣泛。在自然循環(huán)系統(tǒng)中，通常存在氣-液兩相流動，當(dāng)氣相介質(zhì)在系統(tǒng)中不能及時順利通過時，極易發(fā)生氣阻。

鍋爐的自然循環(huán)是鍋爐在冷態(tài)下，汽包水位標(biāo)高以下的蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)充滿的水是靜止的，當(dāng)上升管在鍋爐內(nèi)受熱時，部分水就生成蒸汽，形成了密度較小的混合物。而下降管在爐外不受熱，管中水分密度較大，這樣在兩者密度差的作用下就產(chǎn)生了推動力，汽水混合物在水冷壁內(nèi)向上流動，經(jīng)過上聯(lián)箱、導(dǎo)管進(jìn)入汽包，下降管中由汽包來的水則向下流動，經(jīng)下聯(lián)箱補(bǔ)充到水冷壁內(nèi)，這樣不斷的循環(huán)流動，就形成了自然循環(huán)。2100433B

自然:萬物父母,自然循環(huán):萬物生存的基礎(chǔ).在相對封閉的地球系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的總體循環(huán),由多個分枝結(jié)構(gòu)組成的系統(tǒng)循環(huán),其中包括:水循環(huán),大氣循環(huán),熱循環(huán)(熱平衡或能量分布循環(huán)),生物結(jié)構(gòu)體系的平衡性循環(huán),各種生命體的內(nèi)循環(huán)等等.

自然循環(huán)的重要性在于,沒有任何生命體能夠超出其所存在的自然循環(huán)中的總循環(huán)過程,忽視這種總體循環(huán)的平衡性或合理性后,等同于自殺.其中包括進(jìn)入太空的飛船或其他搭載生命體的結(jié)構(gòu),其本身也必須為其搭載的生命結(jié)構(gòu)構(gòu)建基本的自然組件,但目前為止,那些基本構(gòu)件還無法做到自然循環(huán)的水平,僅僅局限于部分組件的內(nèi)循環(huán)過程,甚至于連基本的循環(huán)結(jié)構(gòu)都無法組成.

自然循環(huán)方式，即利用熱水管網(wǎng)中配水管和回水管內(nèi)的溫度差所形成的自然循環(huán)作用水頭（自然壓力），使管網(wǎng)內(nèi)維持一定的循環(huán)流量，以補(bǔ)償熱損失，保持一定的供水溫度。因一般配水管與回水管內(nèi)的水溫差僅為5~10℃，自然循環(huán)作用水頭值很小，所以實(shí)際使用自然循環(huán)的很少，尤其對于中、大型建筑，采用自然循環(huán)有一定的困難。

集中供熱水時就需要有這種設(shè)計，即供水點(diǎn)至出水有兩條管路，一條是供熱水管和回水管，供熱水管在間隔一定時間后熱水會冷卻，為了保證出水口在短時間內(nèi)有熱水，那么當(dāng)熱水冷卻到一定的水溫后，自動由水泵抽回從這條回水管中回收重新加溫。配水管網(wǎng)由主干管、干管、支管、連接管、分配管等構(gòu)成。配水管網(wǎng)中還需要安裝消火栓、閥門(閘閥、排氣閥、泄洪閥等)和檢測儀表(壓力、流量、水質(zhì)檢測等)等附屬設(shè)施，以保證消防供水和滿足生產(chǎn)調(diào)度、故障處理、維護(hù)保養(yǎng)等管理需要。2100433B

自然循環(huán)鍋爐的優(yōu)點(diǎn)是可以利用連續(xù)排污和定期排污來調(diào)整和保證爐水品質(zhì)，因而對給水品質(zhì)要求不太高。自然循環(huán)鍋爐的水容積和蓄熱能力較大，對自動化控制水平要求較低。由于蒸發(fā)受熱面的流動阻力不需要給水泵來克服，因而給水泵的耗電量較少。與強(qiáng)制循環(huán)鍋爐相比，不需要在高溫條件下工作的循環(huán)水泵，因而工作較可靠。自然循環(huán)鍋爐的流動壓頭很小，給水冷壁管的布置帶來一定的困難。為了降低循環(huán)回路的阻力，水冷壁管和下降管的直徑較大，管壁較厚，并需要汽包，使得鋼材的使用量較大。自然循環(huán)鍋爐因?yàn)橛斜诤芎竦钠?，所以鍋爐的啟動時間很長，中壓鍋爐 需3?4h,高壓鍋爐需4?5h，超高壓鍋爐需6~7h。

在自然循環(huán)鍋爐中，汽包、下降管、下聯(lián)箱、蒸發(fā)受熱面（有的還包括上聯(lián)箱和汽水導(dǎo)管）構(gòu)成水循環(huán)回路。下降管布置在爐外，不受熱。蒸發(fā)受熱面由布置在爐內(nèi)的水冷壁管組成，也稱之為上升管。上升管內(nèi)汽水混合物的密度比下降管內(nèi)水的密度小得多，工質(zhì)正是依靠這種密度差而產(chǎn)生的動力保持流動的，不需消耗任何外力，所以這種鍋爐叫做自然循環(huán)鍋爐。

汽水混合物進(jìn)入汽包進(jìn)行分離，未汽化的水與給水混合后繼續(xù)參加水循環(huán)。自然循環(huán)鍋爐除了給水泵的功率消耗較小之外，由于汽包使蒸發(fā)受熱面和過熱器之間有了固定的分界點(diǎn)，并且蓄熱和蓄水能力大，故對自動調(diào)節(jié)的要求比直流鍋爐低，給水帶入的鹽分可用排污方式除掉，對水處理的要求也比直流鍋爐低，所以自然循環(huán)鍋爐成為目前世界各國最為廣泛應(yīng)用的一種鍋爐。