Под кризисом теплообмена обычно понимают различные по своей природе процессы, приводящие к достаточно резкому и значительному снижению коэффициентов теплообмена в кипящих системах. Кризис теплообмена (ухудшение теплоотдачи) играет существенную роль в практической реализации кипящих аппаратов. С ним связаны ограничения на теплонапряженность теплообменных устройств, возможность сокращения теплообменной поверхности парогенератора. Кризис теплообмена сопровождается пульсациями температуры теплоотдающей поверхности, которые могут привести к нежелательным коррозионно-усталостным явлениям. Практическое значение знаний о явлении кризиса объясняет большое внимание специалистов и огромное количество публикаций.
К настоящему времени выделены два основных механизма ухудшения теплообмена, получившие название кризисов I и II рода. При отрицательных и близких к нулю относительных энтальпиях ухудшение теплообмена обусловлено образованием у теплоотдающей поверхности парового слоя, препятствующего контакту жидкости со стенкой. Необходимым условием возникновения кризиса I рода является достаточно высокая тепловая нагрузка. Такой тип кризиса не характерен для ПГ с натриевым обогревом, в которых максимальная плотность теплового потока обычно не превышает 0,7—0,8 МВт/м2.
Кризис теплообмена II рода связывают с высыханием или разрушением жидкой пленки в связи с недостаточно интенсивным ее орошением каплями жидкости из ядра дисперсно-кольцевого потока. Этот тип кризиса имеет место при достаточно больших паросодержаниях и характеризуется резким снижением критической плотности теплового потока с ростом паросодержания. Паросодержание, при котором начинается достаточно резкое снижение критической тепловой нагрузки, называют граничным.
При больших массовой скорости или давлении рw> 2000 кг/(м2-с), Р>16 МПа| вертикальный участок кривой qкр= f(xкр) отсутствует, и при расчете принимается большее из двух значений, полученных по (3.68) и (3.71).
В винтовых змеевиках явление кризиса значительно сложнее, чем в прямых вертикальных трубах. Кризис возникает неравномерно по периметру канала и более сложным образом зависит от режимных параметров. В гл. 6 подробно рассмотрены различные данные и рекомендации по кризису в винтовых змеевиках, здесь же хотелось бы отметить лишь одно обстоятельство. Имеющиеся рекомендации по расчету условий ухудшения теплообмена в змеевиках не обеспечивают предельные переходы к прямым горизонтальным (при увеличении диаметра навивки) или вертикальным (при увеличении шага навивки) трубам. Сравнение эффективности прямотрубных и змеевиковых конструкций, выбор оптимальных режимных параметров были бы значительно облегчены при наличии зависимостей вида
