换热器污垢特性的建模与预测

搭建了污垢实验系统以测量管壁温度及出、入口温度等参数,以3个壁温、出口温度、入口温度作为模型的输入变量,以污垢热阻值作为模型的输出变量,利用偏最小二乘算法拟合出污垢特性预测方程。利用第二个运行周期对该预测模型进行了验证。通过比较预测结果和实验结果可知最大相对误差在8.5%以内。通过分析各单一自变量对预测模型的影响,得出了四变量优化模型,从而提高了模型的预测精度,同时分析了流速等对预测模型的影响。     

管壳式蒸汽换热器污垢热阻的影响

在炼油厂的许多装置中,使用蒸汽作为热源加热工艺介质十分普遍,在管壳式蒸汽换热器设计中存在的污垢热阻对换热能力的影响有时被设计人员忽略。本文通过工程实例来阐述污垢热阻对换热器换热能力以及凝结水温度的影响,在需要精确控制被加热介质一侧的换热场合,由于能量守恒以及换热平衡的双重制约,蒸汽的流量以及凝结水温度并不能随意控制,而是与污垢热阻一一对应的。如果换热器选型时选择过大的换热器,很可能导致公用工程介质的出口温度偏离设计值较大,存在隐患,所以换热器的选型过于保守是不良的设计习惯。     

管壳式蒸汽换热器污垢热阻的影响

在炼油厂的许多装置中,使用蒸汽作为热源加热工艺介质十分普遍,在管壳式蒸汽换热器设计中存在的污垢热阻对换热能力的影响有时被设计人员忽略.本文通过工程实例来阐述污垢热阻对换热器换热能力以及凝结水温度的影响,在需要精确控制被加热介质一侧的换热场合,由于能量守恒以及换热平衡的双重制约,蒸汽的流量以及凝结水温度并不能随意控制,而是与污垢热阻一一对应的.如果换热器选型时选择过大的换热器,很可能导致公用工程介质的出口温度偏离设计值较大,存在隐患,所以换热器的选型过于保守是不良的设计习惯.     

板式换热器冷却水污垢热阻预测的偏最小二乘回归法

搭建板式换热器冷却水污垢热阻实验台,测得不同时间、流速和温度下天然循环冷却水（松花江水）中铁离子、氯离子、细菌总数、pH值、溶解氧、浊度、电导率等水质参数,随机取一组实验的水质参数作为输入变量,建立换热器冷却水污垢热阻预测的偏最小二乘回归模型,对板式换热器的污垢热阻进行预测。整个实验过程中,热水进口温度为43.5～44.5℃,冷却水进口温度为21.5～22.5℃,流速为0.104 m·s-1,当温度和流速发生变化时,则重新采取数据。经过计算,确立本模型应提取4个潜变量,由此建立了板式换热器冷却水污垢热阻预测模型。预测结果和实验结果最大相对误差在5.11%以内。结果表明偏最小二乘回归算法的污垢模型预测精度高,所建预测模型是合理可行的。     

一种板式换热器污垢热阻预测新方法

在恒定壁面材料、流速和水温的条件下,实验研究了水质参数对污垢热阻的影响。基于对污垢形成机理的初步认识,定性分析了pH值、电导率、溶解氧、浊度、硬度、碱度、氯离子、化学需氧量(COD)、铁离子浓度和细菌总数这些水质参数对污垢形成的影响,并以这些水质参数作为模型输入变量,污垢热阻作为输出变量,建立了基于模拟退火支持向量机的板式换热器污垢热阻预测模型。结果表明,预测值与实验得到的实测值基本吻合,平均误差很小,满足工程需求。     

U形管式换热器CaCO_3型污垢热阻变化趋势预测研究

用自制的实验装置模拟工业U形管式换热器Ca CO3型污垢的形成过程,通过计算机采集系统对实验数据进行记录和分析,采用灰色Verhulst模型对污垢热阻随时间的变化趋势进行预测并取得了良好的效果。该研究结果为U形管式换热器污垢热阻研究提供了实验和预测依据。     

回收污水热能中换热器污垢性能的实验研究

采用传热量测量法测定了不锈钢和铜管两种换热器在不同污水水域温度下的结垢热阻,研究了这两种换热器的污垢热阻随着时间和水域温度的变化规律,并测得污水换热器中污垢的主要成分是微生物垢。     

2种CaCO_3溶液配制法下板式换热器的污垢特性

为研究板式换热器碳酸钙的污垢特性,以BR0.015F型板式换热器为实验平台,研究了2种配制碳酸钙溶液方法(碳酸钠与氯化钙和碳酸氢钠与氯化钙)在板式换热器下的污垢特性,并用扫描电镜观察结垢表面的晶体类型。结果表明:在相同的实验条件下,碳酸钠法在板片表面结垢薄、易于清除,污垢没有凝结成块状,板式换热器速度场和温度场对污垢分布的影响不明显,扫描电镜观察污垢粉末多为六面体晶型,单个分布未粘结在一起。碳酸氢钠法在板片表面结垢相对致密、难于清除,污垢凝结成块状,板式换热器温度场的分布对污垢分布的影响明显,结垢量的分布与板式换热器数值模拟的温度场分布基本一致,扫描电镜观察污垢发现污垢晶体紧密的粘结在一起。     

电磁频率对污垢热阻及电导率的影响

设计了电磁抑垢实验平台,理论计算验证了模拟换热器实验管道壁温测量值的准确性。并通过实验对电导率比差值曲线进行分析,说明电导率对电磁抑垢效果所产生的影响。     

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。     

渣油换热器结垢热阻的预测模型研究

采用传热量测量法测定了渣油在不同运行条件下的结垢热阻 ,研究了渣油结垢热阻随时间、流速和温度的变化规律。在分析渣油结垢机理的基础上 ,提出了结垢动力学模型 ,对实验室测定结果进行非线性回归 ,得出计算渣油结垢热阻的半经验公式。该公式用于放大工业炼油装置 ,结垢热阻的计算值与文献报道的实际标定值比较接近     

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。     

换热设备污垢研究的现状和展望

综述了近十余年国内外换热设备污垢领域的研究进展,分析了三个主要研究方向上存在的主要问题,提出了促进污垢研究发展的三点建议。     

板翘式换热器物流分配特性的实验研究

The flow maldistribution and the effect of different inlet configuration on the flow distribution in platefin heat exchangers were studied experimentally. It is found that the flow maldistribution is serious because of the defects of inlet configurations, while the inlet configuration and Reynolds number are the main factors affecting the flow distribution. The improved inlet configurations, which are the header with a two-stage distributing configuration and the guide vane with a fluid complementary cavity were proposed and tested in this paper. The experimental results show that the improved inlet configurations can effectively improve the performance of flow distribution in heat exchangers.     

过饱和与不饱和硫酸钙溶液污垢特性的实验研究

研究了过饱和与不饱和硫酸钙溶液的污垢特性,考察了溶液浓度、水浴温度和管内流速对过饱和与不饱和硫酸钙溶液污垢特性的影响。结果表明:过饱和工质溶液的污垢热阻明显大于不饱和工质溶液的;过饱和溶液污垢热阻比不饱和溶液污垢热阻更易受温度的影响;实验中管内流速越高,污垢生长速率越慢,污垢热阻渐近值越低,且流速对不饱和溶液的影响更为明显。