几种换热管内插螺旋线传热技术对比浅析

换热设备经过一段时间的使用会产生污垢并影响传热效率。对比分析了自动旋转螺旋线传热技术、塑包螺旋线传热技术、振动螺旋线技术、往复螺旋技术、往复弹簧节技术、振动往复螺旋技术等6种不同传热技术的结构组成、工作原理、防垢能力及效果等。在换热管内插入螺旋线在一定程度上可以起到在线除垢防垢和强化传热的双重作用。结合几种常见的换热管内安置螺旋线内插物,根据具体插入螺旋线方式的不同,结构原理不同,除垢效果和防垢能力亦不相同。通过对比分析,提出了除垢技术的研究方向。     

换热器防垢除垢实验研究

考察了二甲基甲酰胺中的盐在换热器换热冷却过程中的结垢行为,分别采用内置弹簧和液固流态化以及两者结合的方法对换热器在线防垢除垢进行研究.采用测定总传热系数法研究污垢热阻随时间的变化规律,并用污垢称重法测定不同条件的总污垢量.研究了流体流速、传热温差、弹簧结构、惰性固体颗粒数量和大小等诸因素对结垢的影响,结果表明:直径与管内径比为0.8,螺距和管内径比为1.5的弹簧在0.6～1.0 m-s-1的流速范围内防垢除垢效果最佳,随着颗粒数量的增加和粒径的增大,污垢生成速率降低,结垢量减少,相比同条件下单纯颗粒流态化除垢,内置弹簧和颗粒流态化结合法可以使污垢量减少20%～50%.实验研究结果对实际的工业过程具有一定的参考意义和指导价值.     

换热器结垢与清洗

文章筒述了换热器结垢的原因和类型,其中结垢原因主要有流体速度、流体性质、传热壁面的温度以及换热设备的参数等;污垢的基本类型有析晶污垢、微粒型污垢、化学反应污垢、腐蚀型污垢、生物型污垢以及凝固污垢等;分析了常用的除垢方法有机械清洗、物理清洗、化学清洗。     

基于多场耦合的加热炉结垢炉管力学分析

加热炉是石油、化工行业普遍使用的一种加热设备。在加热炉的使用过程中,常常由于结垢而影响其性能,甚至导致失效。炉管作为加热炉的重要换热元件,在运行过程中易结垢而影响加热炉的整体换热效率。针对加热炉结垢炉管进行多场耦合力学分析,为了解现场结垢炉管的力学特性提供理论指导。     

混合污垢特性的试验研究

采用对比试验的研究方法,按照污垢热阻的离线测量模型,研究了由析晶污垢和微粒污垢构成的混合污垢的结垢特性。试验结果表明,换热管内循环水的流速、温度以及微粒直径和浓度对混合污垢有不同的影响。     

电磁场作用下循环水典型水质参数与换热器污垢热阻的关联分析

基于水处理技术抑垢及缓蚀效果在线监测实验台,分析了电磁场作用下换热器结垢过程中各典型水质参数的变化,并用均衡接近度灰关联分析方法表述了电磁场作用下特定循环水典型水质参数与换热器污垢热阻之间的关系。结果表明：在电磁场作用下换热器结垢过程中,电导率、溶解氧及浊度较未加磁对比实验的高,而pH值较未加磁对比实验的变化甚微。通过分析水质参数的变化发现：电磁场作用下,水质参数与污垢的形成过程密切相关。其中,电导率对换热器的污垢热阻影响显著,而pH值的影响最小。为建立多水质参数与污垢热阻之间数学模型选取合适的参数及探索电磁抑垢机理,制定有效的防垢、抑垢对策提供了实验依据和理论参考。     

尿素装置汽提塔、中低压分解器的化学清洗

我公司引进的意大利Snam工艺尿素生产装置的汽提塔换热列管材质为钛材。列管内介质为尿液混合物,开车运行6～7年后,设备列管结垢严重,污垢是以Fe2O3为主要成分、坚硬致密、呈红褐色的难溶污垢。由于管壁污垢增厚,污垢的传热系数降低,严重影响传热,设备的热交换率明显下降,能耗升高。尿素汽提塔上下管箱内、降膜分布管及换热列管管壁上的坚硬污垢,不仅造成汽提效率下降,还造成汽提塔列管无法进行涡流探伤检查,给设备维护与检修带来很大的困难。对于此种污垢,采用常规的化学清洗方法不能有效地清除。另外由于钛材质地相对较软,Snam公司不推…     

表面工程技术应用于蒸发器的防垢及沸腾传热强化的研究进展

对传统的表面工程技术和纳米表面工程技术在蒸发器等换热设备的防垢和沸腾传热强化方面的研究进展进行了综述。分析了采用磁控溅射、离子注入、化学复合镀、分子自组装等表面工程技术制得的低能表面,包括纳米涂层传热表面的防垢或强化沸腾传热的功效。认为应用表面工程技术的难点在于如何制备既能防垢又能强化沸腾传热的优良传热表面;高黏物系的污垢形成规律和表面抗垢机理研究,应用纳米表面工程技术进行防垢和强化沸腾传热研究是今后的重要研究方向。     

换热器内置弹簧脉冲流动防垢除垢实验研究

以二甲基甲酰胺生产中易于结垢的换热器冷却过程为研究对象,采用换热管内置弹簧并利用泵的开、停措施使流体产生脉冲流动的方法对换热器在线防垢除垢进行研究。采用测定换热管外冷却水的吸热量随时间的变化关系以及试验结束后管内污垢称重法研究内置弹簧脉冲流动法对换热器在线防垢除垢效果。研究了泵的开、停时间,内置弹簧长度等因素对防垢除垢的影响。结果表明:在试验装置上,内置弹簧长度175～198cm、泵运行时间5～10s、泵停止时间5s时,具有显著的防垢除垢效果,在试验装置运行4h除垢率高达92.9%。同时在此条件下装置运行4～12h内,污垢增长量较少,说明此法除垢效果稳定。实验研究结果对实际工业换热器的改造具有一定的参考意义和指导价值。     

超声波对硫酸钡结垢影响规律研究

试验结果表明,超声波技术在集输管线和计量站应用中,能够满足在线运行的工况要求,具有很好的防垢与除垢效果。近些年,我国在超声波防垢和除垢技术领域取得显著的成就,该技术具有重要的科研价值和应用前景。其中,超声波的空化效应、活化效应、剪切效应可以有效的除垢防垢。近年来,研究超声波对碳酸钙结垢影响规律的文献比较多,但是超声波对硫酸钡结垢影响规律的研究较少,文章通过称重法和电镜粒度分析法研究超声波对硫酸钡结垢影响规律,为油气田有效的除去硫酸钡污垢提供一定的理论基础。     

换热设备结垢机理的研究进展

分析了换热设备结垢的主要影响因素 :流体性质、流体流速、材质及表面状况、温度和沸腾等。重点阐述了影响结垢诱导期的主要因素 ,包括材质、流体流速和溶液过饱和度。指出今后应深入研究流速、材质和表面状况对结垢的影响 ;研究结垢速率与晶体生长速率的关系 ;深入研究诱导期的影响因素 ,探索有效的防垢措施     

超声波防除垢技术在乙烯装置上的应用

茂名石化乙烯装置低压脱丙烷塔再沸器结垢问题严重,污垢成分以管程聚合物为主,长期以来缺乏有效的防垢技术措施,制约装置的经济运行。分析了茂名石化乙烯装置低压脱丙烷塔再沸器结垢原因,采用超声波防除垢技术对该设备进行了技术改造,运行结果表明超声波防除垢技术有效延长了再沸器的运行周期,节省了其蒸汽用量,达到了节能增效的目的。     

电厂除灰系统和灰场回水系统管道、设备的防垢除垢

提出了火电厂除灰系统和灰场回水系统管道、设备结垢影响安全经济发电观点。分析结垢原因,应用高频电场技术防止和去除除灰系统和灰场回水系统管道、设备结垢的技术方案的选择和制定过程。探讨了高频电场的防垢除垢机理和影响高频电场防垢除垢效率的因素,提出了高频电场最佳运行参数。简要分析了高频电场防垢除垢装置的经济效益和社会效益。     

自动除垢免清洗高效管壳式换热器

由湖南震旦实业有限公司和湘潭大学联合开发的国家级高新技术产品——自动除垢、防垢免清洗高效管壳式换热器 ,目前已定型投产并正式投放市场。该换热器在每根换热管内加装一根能自由转动的、由特种材料制成的螺旋纽带 ,以清除污垢 ,因此产品的外形、结构均不变。在换热管内 ,换热介质流动时的动能带动螺旋纽带旋转 ,使螺旋纽带不断地与换热器内壁接触 ,从而使污垢无法在管壁上堆积 ,达到自动除垢的目的。由于该换热器在生产过程中能自动除垢防垢 ,因此可直接使用河水、湖水或地下水 ,这样就可节省建造水处理设施的投资和检修、清洗的费用 ;…     

超音频脉冲防垢除垢技术应用

由于部分油田清水硬度较高,加热炉、换热器运行结垢严重,造成换热器换热效果变差,加热炉效率降低,每年均需要组织清洗维修。为此,经调研、筛选,组织了吉一联超音频脉冲防垢除垢仪现场试验。通过试验,有效改善了换热器、加热炉的结垢状况,提高了设备运行效率。该工艺可以作为油田防垢除垢辅助措施并进行推广。     

海水冷却水析晶污垢分析及其生长模型

海水冷却水广泛应用于沿海地区的石油、化工、电力和船舶领域,但是海水容易引起严重的析晶结垢,从而降低换热效率和运行能耗。本文对海水析晶污垢的形成过程进行了静态实验研究,通过XRD分析了海水析晶污垢的组成,结果显示污垢主要成分为CaSO₄·2H₂O和Mg(OH)₂。本文提出了海水析晶污垢的生长模型,推导了污垢生长曲线关联式m=ke^-bt+M₀,拟合了80℃时不同表面粗糙度试片的海水析晶污垢生长关联式和生长曲线,拟合最大相对误差15.7%。海水析晶污垢生长关联式和生长曲线显示,海水析晶结垢的诱导期、污垢生长速率和结垢量与海水中成垢离子的晶体生长活化能、过饱和度以及换热试片的表面粗糙度有关,试片的粗糙度越小,海水析晶结垢的诱导期越长,生长速率越慢。     

现场监测换热器的自动控制

循环冷却水水质稳定处理的目的在于减轻换热设备的腐蚀和结垢,延长其检修更换周期和使用寿命;提高循环水的浓缩倍数,节约用水;降低污垢热阻,提高传热效率,节约能源,强化生产。水处理后都要通过各种监测:包括水质监测、腐蚀挂片监测、现场监测换热器监测以及对生产车间换热设备的腐蚀和结垢状况、工艺变化情况的综合监     

缠绕管中结晶结垢的模拟研究

利用CFD模拟探究了缠绕管结构参数与操作参数对管内结垢的影响。结果表明,在相同的传热面积下,缠绕直径越小,传热效率越高,管内流体温度更高,管内更容易形成污垢。管径越小,管壁温度越容易传递到管内流体,管内更容易形成污垢。而缠绕角度则不会影响管内的结垢规律。与直管相比,当换热面积相同且恒定壁温或恒定热流时,缠绕管内流体温度较高,结垢率更大。当换热面积和换热量相同时,缠绕管内结垢率更小。     

水处理新技术及其应用

主要叙述了水系统结垢的电化学性质和电物理水处理新技术的离子处理防垢机理；防垢设备的构造，工作原理、技术性能及应用情况。     

管内丝网强化传热及防垢技术研究与应用

介绍了1种通过在换热管内设置可往复运动的丝网来强化传热及防垢的技术方法.以某汽一水换热器为应用对象,试验研究了换热管尺寸为φ25 mm×2.5 mm,管内丝网钢丝直径分别为0.5、0.8、1.0 mm及不同钢丝间距时换热管的传热和阻力性能.试验结果表明,丝网钢丝直径为1.0 mm、钢丝间距为28mm时换热性能最佳.将该丝网应用于汽-水换热器的更新改造,并对改造前后设备的性能参数进行了对比,工业应用结果表明,采用该技术后,可减少设备换热面积约48%,且具有良好的防垢作用.