对管式换热器黏液形成菌生物污垢特性的实验研究

为了探讨黏液形成菌在管式换热器中的污垢特性,以某电厂循环冷却塔塔底黏泥中分离纯化后得出的黏液形成菌为研究对象,利用污垢动态模拟实验系统,采用对比实验的研究方法得到了不同入口温度、流速及体积浓度条件下黏液形成菌在不锈钢光管换热器中的污垢特性。结果表明:黏液形成菌的结垢过程存在诱导期。随着入口温度的升高,诱导期缩短,污垢热阻达到渐近值所需时间减少。在实验温度范围内,入口温度为30℃时污垢热阻渐近值最大,35℃时次之,25℃时最小;随着流速的增加,污垢热阻达到渐近值所需时间减少,污垢热阻渐近值减小;随着体积浓度的增加,诱导期会延长,结垢速率加快,污垢热阻渐近值增大。     

基于污水换热器污垢不同生长阶段的除垢试验研究

为了提高污水换热器的除垢效果,文章以管壳式污水换热器为研究对象,以沙粒作为除垢粒子,以污垢热阻变化率表征除垢效果,在利用烘干灼烧失重法、能谱分析法和微观结构分析法分析污垢成分的基础上,运用污垢热阻法进行除垢试验研究。通过试验研究了在污垢生长的诱导期、生长期和渐近期3个阶段除垢对污垢热阻值的影响。试验结果表明:管壳式污水换热器管内污垢的主要成分为含水量较高的有机物;结垢工况下,污垢热阻渐近值为0.74×10^-3(m^2·K)/W;在污垢生长的诱导期、生长期和渐近期进行除垢后,污垢热阻渐近值分别为0.4×10^-3,0.42×10^-3,0.6×10^-3(m^2·K)/W,与结垢工况相比,污垢热阻渐近值分别降低了45.9%,43.2%,18.9%,除垢工况下污垢热阻增长速率较结垢工况明显减缓。     

温度对纳米氧化镁颗粒污垢特性的影响

为了探讨温度对纳米氧化镁颗粒污垢结垢特性的影响,通过改变循环工质入口温度和水浴温度实验研究了温度对纳米颗粒污垢在交叉缩放椭圆管中的结垢特性,并通过静置沉降实验验证了入口温度对循环工质聚沉情况的影响。结果表明,循环工质入口温度和水浴温度对纳米颗粒污垢特性都有显著的影响。随着循环工质入口温度的升高,污垢热阻渐近值明显减小,并且污垢热阻达到渐近值的时间缩短。随着水浴温度的升高,污垢热阻渐近值也随之减小,但是达到渐近值的时间略有增加。     

矩形通道中不同楞型涡流发生器的CaSO4污垢特性

为研究不同楞型涡流发生器的污垢特性,对安装有相同长宽高的圆形楞、矩形楞和三角楞三种涡流发生器的矩形通道进行了模拟研究。在入口温度不变的情况下,分别考察了工质流速、质量浓度以及壁面温度对三种涡流发生器污垢特性的影响。结果表明:三种涡流发生器的污垢热阻都具有相同的变化趋势。随着速度、质量浓度和壁温的增大,污垢热阻达到平衡的时间越来越短。污垢热阻随着流体速度的增大而减小,随着工质质量浓度的增加而变大,随着壁面温度的升高而增大。在相同的工况条件下通过对比三种涡流发生器可知,装有圆形楞涡流发生器的通道内污垢热阻渐近值最大,矩形楞次之,三角楞最小。     

不同工况下冲孔矩形翼涡流发生器的纳米氧化镁颗粒污垢特性

为了研究不同工况情况下冲孔矩形翼涡流发生器的纳米氧化镁颗粒的污垢特性,通过实验对比了冲孔矩形翼涡流发生器和未冲孔矩形翼涡流发生器的污垢特性,探讨了水浴温度、工质质量浓度及工质流速对颗粒污垢的影响。实验结果表明:相同工况下,冲孔矩形翼涡流发生器较未冲孔涡流发生器具有更优的抑垢效果;随着水浴温度的升高,污垢热阻渐近值增加,而且结垢速率也增大;污垢热阻渐近值随着工质质量浓度的增加而增大,结垢速率有略微提升;随着工质流速的增大,污垢热阻渐近值和结垢速率均降低。     

圆管内三角翼涡流发生器CaCO3污垢特性

采用CFD软件模拟研究管内三角翼涡流发生器CaCO_3污垢特性,考察涡流发生器排列间距、攻角、翼长及夹角对污垢热阻的影响。结果表明,在涡流发生器翼片两侧产生2个对称的运动方向相反的涡旋,且装有涡流发生器的强化管的污垢热阻小于光管的污垢热阻,说明涡流发生器对壁面边界层的扰动可有效抑制污垢的沉积。渐近污垢热阻随间距的增加而增大,且增速逐渐变缓;渐近污垢热阻在攻角小于90°时,随攻角的增加而增大,在攻角大于90°时,随攻角的增加而减小;渐近污垢热阻随翼长的增加而减小,且减小的速度逐渐增大;渐进污垢热阻随夹角的增加而减小,且减小趋势逐渐变缓。     

板式换热器黏液形成菌生物污垢特性的实验研究

为探讨黏液形成菌在板式换热器里的结垢规律,对不同流速、温度及体积分数下黏液形成菌在板式换热器内的污垢特性进行了实验研究。结果表明：随着流速的增加,黏液形成菌的污垢热阻渐近值逐渐减小;随着温度的升高,黏液形成菌结垢的诱导期缩短,并且达到稳定的时间增加,在实验温度范围内,污垢热阻渐近值在35℃时最大;而随着细菌体积分数的增加,污垢热阻值呈现明显幅度的增长。     

运行工况对圆形楞涡流发生器CaSO4污垢特性的影响

为了研究运行工况对圆形楞涡流发生器CaSO4污垢特性的影响。采用数值模拟方法研究了布置圆形楞涡流发生器矩形通道内壁面CaSO4析晶污垢的沉积过程。主要分析了CaSO4溶液的浓度、壁面温度、入口速度和入口温度对污垢沉积率、剥蚀率和污垢热阻的影响。结果表明,随入口速度的增大沉积率和剥蚀率均增大,而污垢热阻值降低。随着壁面温度的增大沉积率、剥蚀率和污垢热阻均增大。随工质浓度的增大沉积率、剥蚀率和污垢热阻也是均增大。随入口温度的增大沉积率、剥蚀率和污垢热阻却基本不变。     

微粒污垢的特性分析

利用微粒污垢的一个预测模型，结合实验结果，研究了管壳式换热顺管内微粒污垢的积聚特性，考察了颗粒质量分数，颗粒直径和流体速度对渐近污垢热阻的影响，提出了大、中、小粒子及未知尺寸粒子的尺寸界限的参考值。     

污水换热器污垢生长特性试验研究

污水换热器污垢是影响污水冷热源应用的主要因素.了解污垢的形成规律是污水换热器应用与研究的基本要求.基于工程现场实验,通过热阻法测定污水换热器管程内污垢的热阻变化模型Rf(θ)=8×10-4[1-exP(-θ/188)].提出了污垢形成过程有效热阻与有效总传热系数的概念.并通过热阻模型提出了渐进型污垢形成过程的压降模型△(△p)=A-Bexp[-t/t0).为进一步的研究与应用提供了理论基础.     

板式换热器颗粒污垢特性的实验研究

以纳米氧化镁颗粒溶液为实验工质,进行了板式换热器颗粒污垢特性的实验研究,分析了颗粒质量浓度、颗粒粒径、流速和低温介质温度对颗粒污垢热阻的影响.结果表明:板式换热器颗粒污垢无明显诱导期存在,结垢速率和污垢热阻渐进值均随颗粒质量浓度的增大而增大,且增大幅度逐渐减小;颗粒粒径对污垢热阻的影响较明显,在相同质量浓度下,颗粒粒径越小,结垢速率越快,且污垢热阻越大;流速对污垢热阻的影响较为复杂,高流速下的结垢速率略大于低流速下,且高流速下达到稳定时的污垢热阻渐进值小于低流速下;低温介质温度对颗粒污垢热阻的影响不明显.     

涡流发生器表面参量与析晶污垢热阻间的关联分析

为研究换热表面上涡流发生器的流动参数和结构参量对析晶污垢的影响,并比较各类参数的关联程度。通过数值计算的方式,得出在不同入口速度、壁面温度和工质质量浓度下污垢热阻的变化情况。并得出在不同楞长、排列间距和半径下污垢热阻的变化情况。并根据灰色关联原理分析三个流动参数和三个结构参数与污垢热阻的关联程度。经分析其中两种流动参数对污垢热阻的影响高于所研究的结构参数的影响,但污垢热阻与楞长的关联度高于工质质量浓度的关联度。     

一种监测换热器污垢的新方法

在考虑污垢对换热器传热性能影响的基础上,提出换热器当量总污垢热阻和污垢函数的概念,并给出换热器当量总污垢热阻的监测方法,讨论了换热流型、传热有效度ε和冷热流体热容量率比R对换热器当量总污垢热阻的影响。     

灰色理论在污垢热阻预测中的应用

由于影响换热器污垢热阻的因素较为复杂,对其预测比较困难。针对这种情况,提出了利用灰色理论对污垢热阻进行预测。通过实验表明,预测的结果和实测值能较好吻合,可以较准确地预测污垢热阻随时间的变化趋势。     

钛管CaCO3污垢特性的实验研究

实验研究了钛管的污垢特性,并和不锈钢管、紫铜光管的污垢特性进行了比较.结果表明,钛管的污垢诱导期随着浓度的增大而增大,随着流速的增大而减小;但污垢热阻值随着浓度和流速的变化规律较复杂.在同种工况下,钛管的诱导期比不锈钢管短、却比铜管长,污垢热阻渐近值比铜管小、却比不锈钢管大,说明了钛管的抗垢性能虽好于铜管,但比不锈钢管差.     

废热锅炉污垢热阻实时预测研究

对传热系数法污垢热阻预测模型用于实时监测合成氨废热锅炉污垢热阻进行了分析,结果表明在操作参数允许的变化范围内,模型原理误差约为36%,考虑测量误差,总预测误差约为48%.对传热系数法污垢热阻预测模型进行改进,校正了对流传热热阻变化引起的误差.设计了基于改进模型的污垢热阻实时监控装置,实际应用表明,污垢热阻达到设计值时,预测误差小于15%,克服了预测模型的原理误差,满足到工程精度要求.     

半球型涡流发生器结构对污垢沉积影响

通过数值模拟的方法,研究半球型涡流发生器的结构参数变化对析晶污垢沉积过程的影响。考察了球窝半径、球凸半径、球窝与球凸圆心距以及布局对污垢热阻的影响。结果表明,经过模拟得出球凸半径变化对污垢热阻的影响高于球窝变化产生的影响。球窝前置时对污垢热阻的影响大于球凸前置时的影响。圆心距对污垢热阻的影响呈现波动变化的趋势。     

半球型涡流发生器结构对污垢沉积的影响

通过数值模拟的方法,研究半球型涡流发生器的结构参数变化对析晶污垢沉积过程的影响。考察了球窝半径、球凸半径、球窝与球凸圆心距以及布局对污垢热阻的影响。结果表明,经过模拟得出球凸半径变化对污垢热阻的影响高于球窝变化产生的影响。球窝前置时对污垢热阻的影响大于球凸前置时的影响。圆心距对污垢热阻的影响呈现波动变化的趋势。     

内置螺旋弹簧换热管污垢性能的实验研究

建立污垢热阻实验系统,对光管和内置螺旋弹簧换热管进行污垢热阻实验,研究不同水质硬度、流体温度、流速对污垢形成过程的影响,比较两者的污垢性能。实验表明:随着水质硬度的提高,结垢速率加快,诱导期缩短,污垢热阻增加,但增至某硬度时,渐进污垢热阻出现下降现象;随着流体温度的提高,诱导期趋于消失,结垢速率加快,渐进污垢热阻增大;随着流速的提高,结垢速率减慢,诱导期延长,渐进污垢热阻减小。通过内置螺旋弹簧换热管与光管污垢热阻的对比,表明内置螺旋弹簧换热管具有一定的抗垢作用。     

用两种方法分析N-36000-1凝汽器热力性能

首先利用自行开发的凝汽器数值模拟程序对N-36000-1型凝汽器的设计工况热力性能进行了数值分析。然后通过定义凝汽器工程设计方法———“表面式凝汽器标准”中的清洁系数与数值模拟方法中的污垢热阻之间的关系式,分别利用这两种方法计算了该凝汽器在不同的冷却水速度、温度和管侧污垢等一系列对应工况下凝汽器的传热率和蒸汽凝结率。通过对这些计算结果的比较与分析,指出冷却水速度、温度这两种影响因素在这两种计算方法的影响趋势虽然相似,但它们在工程设计方法中的影响更大。