温度对纳米氧化镁和碳酸钙混合污垢特性影响

为了探讨温度对纳米氧化镁与碳酸钙混合污垢结垢特性的影响,通过改变入口温度实验研究了温度对混合污垢在交叉缩放椭圆管中的污垢特性,并通过静置实验验证了温度对循环工质聚沉情况的影响。结果表明,循环工质入口温度对混合污垢特性的影响显著,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。温度对纳米氧化镁颗粒污垢和碳酸钙析晶污垢热阻值的影响呈现相反规律,温度升高导致纳米颗粒污垢热阻的减小量远大于析晶污垢热阻的增加量。     

析晶与颗粒混合污垢的实验研究

在实验室实验研究了CaCO3和Al2O3或MgO混合污垢特性,考察了颗粒浓度、工质流速和水浴温度的影响。结果表明:混合污垢热阻值比纯粹的析晶污垢的污垢热阻值大,流速增大,其污垢热阻渐近值减小,颗粒浓度增大,混合污垢渐近值增大,但当浓度达到某一值后再增加时,混合污垢渐近值基本维持常数,水浴温度在实验范围内变化对结垢影响不大。     

外螺旋槽管污垢特性的实验研究

本文采用污垢热阻动态监测方法,考察了冷水硬度、温度、流速及几何参数对外螺旋槽管污垢特性的影响,结果表明:螺旋槽管参数对污垢热阻有显著影响,螺距最小的螺旋槽管具有最小的污垢热阻,当螺距增大时,污垢热阻的增长未出现单调变化;温度的升高导致污垢热阻的增大,并且随温度的升高,结垢速率增大,污垢诱导期趋于消失;随着流速的增大,螺...     

污垢热阻恒定应力加速寿命试验研究

为缩短渐近污垢试验时间,本文定义了污垢寿命,利用恒定应力加速寿命试验(简称恒加试验),基于定数截尾 指数寿命统计分析方法,求得加速系数a, b近似最小二乘估计,然后由加速模型求得在正常应力水平下的平均寿命估 计。实例计算结果表明,对渐近型污垢热阻进行加速试验是可信的,也是可行的。这对污垢试验研究具有重要价值。     

冷却水水质参数对板式换热器污垢特性的实验研究

实验研究了松花江水浊度、铁离子(Fe3+)、碱度、化学需氧量(COD)等水质参数对板式换热器污垢热阻的影响.结果表明:松花江水污垢热阻类型为渐近型且没有诱导期;浊度开始变化很小,后逐渐增大;碱度和铁离子随着时间逐渐增大,达到某一值后趋于平缓;COD随时间逐渐减小.所研究的水质参数之间相互影响、互利共生,共同影响着污垢沉...     

缩放管混合污垢特性的实验研究

实验室里进行了缩放管与对应光管管内混合污垢的对比实验,实验工质为加有MgO或CaSO颗粒的人工硬水.实验结果表明:在相同流速、浓度条件下,与对应光管相比,缩放管不仅有较好的阻垢性能,还有较好的传热性能;流速、颗粒浓度和颗粒粒径对混合污垢热阻有较大影响:增大流速、减小颗粒浓度、增大颗粒粒径都会使缩放管混合污垢热阻的渐近值减小.     

交叉缩放椭圆管CaCO3污垢特性的实验研究

采用对比实验的方法对交叉缩放椭圆管与铜光管的传热和CaCO3污垢特性进行了研究,并用数值方法模拟了交叉缩放椭圆管的内部流场和壁面剪切力。实验结果表明：交叉缩放椭圆管的换热和抗垢性能均优于在对应状态下的铜光管,这主要是由于交叉缩放椭圆管的内部流场和壁面剪切力的周期性变化所引起的。交叉缩放椭圆管在低流速时污垢热阻渐近值较大...     

基于概率分析的污垢模型

本文基于污垢形成的随机性,在给定风险水平的条件下,利用概率方法和在污垢形成过程中,污垢热阻达到临界可接受水平的时间遵循分布规律,同时考虑初始污垢热阻影响,推导给出了考虑初始污垢热阻的污垢模型,并用实验验证了模型的可用性。     

涡流发生器污垢特性实验台的设计

为了研究涡流发生器的污垢特性设计了一个能够在线监测温度、流量以及压差进而可以直接得到污垢热阻的实验台。通过验证实验、准确性分析与误差分析,验证了实验台设计精度在允许的误差范围内。示例实验结果表明实验台具有研究涡流发生器的污垢特性、压力特性以及换热特性的功能。     

光管内CaCO_3结垢对管内传热影响的阶段及机理

本实验对不锈钢管内CaCO_3污垢的沉积过程进行了分段研究。测得传热系数后,获得了污垢热阻,并用电镜扫描(SEM)获得了污垢分布随时间的变化.实验结果表明:在不锈钢管内CaCO_3污垢沉积的初始阶段,传热系数增大而非减小,出现负污垢热阻,说明CaCO_3污垢初始阶段的沉积有利于传热,经过一段时间的沉积后才会出现正污垢热阻。电镜扫描(SEM)结果表明,污垢沉积的初始阶段,污垢结晶以星状点分布于管内壁,随着沉积时间的增长星状点变得密实,这种不完全覆盖使得流体在流经污垢时产生扰流,增强了传热效果。随着时间推移,结晶污垢的覆盖面积逐渐增大,污垢热阻逐渐增加,传热系数减小。     

碳酸钙于换热表面结垢影响因素的模拟分析

模拟了主要因素作用下的结垢过程,得到渐进型污垢热阻随时间变化曲线.随着流速的减小,换热表面温度、溶液温度、硬度、碱度、pH值的增大,结垢速率增大,渐进污垢热阻增大.并从污垢形成机理角度分析了各因素对结垢过程的影响.     

超大拓展表面三维微肋管换热器的对流换热及抗积灰特性研究

工业烟气含尘的特点易导致换热器积灰,进而制约烟气余热的高效回收。本文针对一种具有超大拓展表面的三维微肋管换热器的对流换热与积灰特性进行了研究。首先,对比研究了光管与三维微肋管的对流换热特性;接着,基于所建立的积灰数值模型,探究了三维微肋管的积灰特性,并揭示了烟气流速与飞灰粒径对其积灰特性的影响规律。结果表明,相对于传统光管,三维微肋管的换热面积可增大约2.9倍;换热性能平均能提高16%;积灰后渐进污垢热阻最大能减小70%;同时,清灰周期更长,运行经济性更佳。综合而言,三维微肋管相比传统光管,在增强换热的同时,还能有效减轻积灰,因此可作为高效的抗积灰传热元件,应用于含尘烟气的余热回收场合。     

微粒和析晶混合污垢模型

假设微粒和析晶污垢独立存在,而结晶过程同时发生在换热面和微粒表面,据此建立了一个微粒和析晶混合污垢热阻值的分析模型。并通过MgO微粒污垢和CaCO3析晶污垢实验验证了模型的正确性。     

Electro-Flocculation Mechanism of Physical Water Treatment for the Mitigation of Mineral Fouling in Heat Exchangers

Abstract

The objective of the present study was to investigate the mechanism of a physical water treatment (PWT) technology used to mitigate mineral fouling in a heat exchanger. The PWT method tested utilized a solenoid coil to produce induced electric fields in a feed pipe prior to the heat exchanger. Fouling experiments were conducted using well water circulated through a laboratory cooling tower over 270 h with no blowdown, and fouling resistances were determined over time. Compared with the fouling resistance for the baseline case, those obtained with the PWT technology showed high efficacy for maintaining a low fouling resistance value. Samples of circulating well water were collected and analyzed using a laser particle counter over time. After 4 days of operation, the total number of particles was approximately 1 million per cc for the untreated case, whereas the case with PWT produced 3.5 million per cc. The present data on the particle counting provide empirical support for the bulk-precipitation hypothesis for the mechanism of PWT generally and electro-flocculation mechanism for solenoid coil techniques in particular.     

微粒污垢剥蚀机制研究

本文分析了微粒污垢的形成过程，研究了其剥蚀机制，解释了出现污垢诱导期的原因，并重新定义了微粒污垢的诱导期．利用湍流猝发理论导出了一个新的微粒污垢分析模型，该模型的特点是以易测参数表示污垢热阻．在实验室进行了气侧微粒污垢的实验研究。积累了必要的微粒污垢数据并验证了分析模型的正确性．     

表面改性对换热面抗垢性能的影响

利用化学镀对换热面进行表面改性,获得了表面自由能不同的镀层.污垢沉积实验表明,经表面改性处理的试样与没有处理的碳钢金属表面试样相比,其污垢沉积速度均明显下降.而经不同工艺处理的表面改性试样中,随非晶相含量的增加,抗垢性能表现出增加的趋势.进一步的电化学腐蚀结果也表明,材质表面的微观结构对抗蚀性的影响趋势与对抗垢性能的影响一致,易于被腐蚀的表面也易于污垢的附着.诱导期的污垢附着量回归公式也被总结出.