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...     

磁处理下水质参数与析晶污垢热阻相关性分析

为研究管式换热器表面不同磁感应强度对析晶污垢的影响,并比较不同磁感应强度下水质参数的变化。通过实验研究的方式,得出在0 T、0.01 T、0.02 T下污垢热阻及水质参数(pH、电导率、溶解氧、OD值)的变化情况。结果表明,随磁感应强度的增大,污垢热阻值减小;水质参数值逐渐增大;对比水质参数与热阻,得出不同水质参数下对热阻的影响。对热阻及水质参数值进行多项式拟合,通过多元线性回归,得出基于Kern-Seaton模型和各参量的污垢热阻表达式。     

微牛物污垢形成的传热传质模型

为研究循环冷却水中微生物污垢的形成,本文综合考虑微生物的传质和吸附过程,建立了微生物污垢形成的传热传质模型。该模型基于微生物生长动力学原理,建立了水质参数与污垢热阻的关联关系,并考虑了微生物比生长速率、致垢物质的沉积与脱除速率。通过微生物污垢动态模拟实验,对相关参数进行分析测量,以验证该传热传质模型准确性。实验结果表明:由该模型计算的污垢热阻预测值能够与实验结果很好吻合,验证了该模型的正确性,其综合预测误差为5.8%。     

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...     

冷却水主要污垢特性参数的动态模拟检测与推算

利用自行研制的四瓣弧形管污垢特性参数传感器及多功能模拟实验系统,基于电导滴定法完成冷却水主要污垢碳酸钙垢诱导期的在线实时测量,同时,通过比较四瓣弧形管传感器的垂直和水平两对电极间的交流阻抗,即可获得碳酸钙垢层的一些特性参数,如污垢热阻,垢层厚度等。实验结果分析表明:在当前的实验条件下,碳酸钙析晶垢诱导期要小于颗粒垢的,这是两者形成机理的差异所致。本文采用的方法和设计研制的设备不仅能够准确监测碳酸钙垢诱导期,还有望同期检测传热面污垢层厚度等多种特性参数的实时变化,可为特定工质、特定运行条件下的换热器设计提供逼真度更高的污垢系数值。     

微生物污垢对典型换热器传热影响研究

本文以电厂循环冷却塔塔底黏泥中分离纯化出的致垢微生物铁细菌为实验介质,利用污垢热阻动态模拟实验台,在恒定工况下(水温30℃,流速0.4 m·s-1),动态模拟了光管、缩放管、横纹管三种不锈钢典型换热器微生物污垢形成过程。在分析比较三种典型换热器传热性能的基础上,实验测试了三种换热器的污垢热阻,并对垢样成分进行了分析。结果表明:强化管(缩放管和横纹管)传热性能和抑垢能力优于光管,光管、缩放管和横纹管的污垢诱导期分别为;25 h、40 h和45 h,污垢热阻值为:6×10~(-4)m~2·K·W~(-1)、2×10~(-4)m~2·K·W~(-1)和3×10~(-4)m~2·K·W~(-1),由此表明三种换热管的传热和抑垢能力:缩放管横纹管光管。在铁细菌形成的污垢垢样成分分析中Fe元素含量最多,其次是C,表明循环冷却水中铁含量的多少是污垢形成的重要因素之一。     

螺纹管内污垢热阻的对比实验研究

本文对一冷却塔中的7根螺纹管进行了长时间污垢实验研究.螺纹管几何参数范围:螺纹数18～45,螺纹角25°～45°,螺纹高0.33～0.55 mm.污垢是颗粒污垢和析晶污垢的混合物.本文基于普朗特类比,引入修正因子β(β=(A_w/A_(wp))/(A_c/A_(cp)),A_w为润湿面积,A_c为截面积,下标p表示光管),对半经验污垢预测模型进行修正,证明了螺纹管内参数对污垢热阻的形成影响很大,并建立了不同结构参数的螺纹管的统一结垢模型,对工程实际有一定指导意义.     

污垢对换热器影响最小化策略研究

随着污垢在传热表面上积聚,传热热阻增加,传热效率降低;流道表面的粗糙度增加,摩擦系数增大,流体的流通截面积减小,引起流体流速增加,压力降增大.以污垢影响下换热器进出口流体属性的外在表现、流体流态参数作为分析对象,对计及污垢影响下的传热性能及管、壳程压降进行了分析及讨论,分析研究并确定了换热器污垢影响最小化策略,为工程师设计、操作换热器时降低污垢带来的负面影响提供理论依据.     

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.     

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。     

管式换热器积灰特性的实验研究

在实验室建立了气侧污垢热阻实验台，实验研究了管式换热器管内微粒污垢的积聚特性，结果表明积灰随时间呈现渐近特性，没有发现诱导期。同时还考察了流体速度，颗粒直径和浓度对渐近污垢热阻的影响．     

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。     

强化换热管流体侧污垢热阻优化模型

常规污垢热阻预测模型把颗粒附着概率和污垢粘合强度认为是常数,但本文分析发现其不能以常数处理。基于Li和Webb的污垢实验数据,针对内螺纹强化换热管提出了一种理论更合理的污垢预测模型。新模型与现有模型相比不仅具有直接的实际物理意义,而且具有较高准确度,其最大偏差、平均偏差分别为5.20%、1.87%。常规模型为了保证一定的精度,只能以p/e≈3.5为分界点进行分段函数预测,而新模型公式单一简便、物理意义明显。该模型可供后续的强化管污垢热阻研究提供一种更优的建模方法。     

基于连续光谱分析的在线水质检测信号处理研究

在线光谱水质检测仪器是现代水资源环境监测技术的重要发展方向之一,具有多参数监测和准确度高、重复性好的技术优势,然在线被测水样的光谱信号处理是其关键核心技术,为此,基于连续光谱分析,建立了在线被测水样光谱测量信号的数学模型,提出了基于双波长光强比值不变性的光谱测量信号系统误差处理方法,并结合小波多分辨率滤波噪声处理技术,系统研究了基于在线被测水质参数光谱特征的背景干扰处理方法。以上信号处理方法应用于自主研制的多参数光谱水质监测仪器,在线检测标准环境水样及实际环境水样中的化学需氧量、六价铬和阴离子表面活性剂等水质参数,并与国家标准分析方法展开了现场对比测试,仪器的关键参数重复性(相对标准偏差RSD≤10%)与准确度(实际水样比对试验相对误差A≤10%)均达到并优于国家环境保护技术标准要求,表明该信号处理方法能够有效消除在线水质检测光谱测量信号的系统误差及噪声与背景干扰,对于提升光谱水质监测仪器的技术性能具有重要的作用。     

基于web网络优化协议的水质污染程度在线监测系统设计

针对传统人工水质污染程度检测工作效率低、实时监测能力不强的问题,设计并实现了基于web网络优化协议的实时在线水质污染程度自动监测系统,系统利用无线传感器网络节点对区域水源水质进行监测,通过无线分组通信技术与宽带网络对数据进行远程传送,工作人员可实现web实时在线的水质信息查询、管理控制、数据收集、报警提示等操作,基于web的水质监测系统,提升了系统的可扩展性、易用性以及实时性等;系统硬件包括传感器模块、无线通信模块、单片机外围电路、以太网接口模块等;系统软件设计了web网络优化协议、系统监测平台、远程参数设置、驱动程序等内容;应用该系统对西安市护城河的水质进行污染程度监测,部署20个传感器监测节点,1个监测子站节点,1个远程web监测主站,分别监测河水中pH值、总磷浓度TP、化学耗氧量(COD)、氨氮浓度,连续采样两天时间,通过仿真实验表明,该系统实现了100%的通信成功率,网络之间访问速度是传统网络协议的5~8倍,无线传感器网络与远程监测工作稳定可靠,通信速率满足实时监测要求,适用于对城市水源水质污染程度的实时在线监测。     

基于热量流法的超临界CO2换热器性能分析

本文基于热量流法,应用进口温差定义的换热器通用热阻,采用分段法考虑超临界CO2的物性变化,结合能量守恒方程,构建了超临界CO2-冷却水换热过程的整体热量流拓扑模型,结合超临界CO2物性库和经验关联式提出了换热器性能分析的流程图,实现了综合考虑物性-结构-运行参数的超临界CO2-冷却水换热器的性能分析,进一步结合(积)耗...     

污垢热阻动态模拟自动监测装置及其应用

根据传热学基本原理,建立了污垢热阻动态监测模型,并据以开发了可以实时自动测量动态污垢热阻或阻垢率的实验装置。并用该装置评价了几种电磁水处理器的除垢效果。测量结果表明该装置的实用性。本文介绍了该装置的基本原理,主要结构、功能及其对电磁式水处理器的监测结果及该装置的应用前景。     

埋管换热器热阻分析

地源热泵系统中的竖直埋管换热器是地源热泵系统的一个关键部分,从U管内至岩土间的传热热阻影响热泵系统的性能.文中介绍在静态负荷下,利用垂直U型埋管换热器换热的一维模型和二维模型,从传热热阻的角度进行了埋管管径、钻孔直径与管内对流热阻、钻孔热阻间的分析,结果显示,对钻孔热阻与管径的优化选择可降低热阻,同时对提高埋管换热器的...     

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。     

大功率水冷系统换热问题及改造效果分析

分析了稳态强磁场实验装置大功率水冷系统换热所存在的问题,以及导致该问题的多种原因.提出了在现有条件下具体的改造方法,包括增加板片提高换热面积以及对其进行拆除清洗减小污垢热阻.对比分析了板式换热器改造前后在不同水冷磁体运行负荷下的换热效果.提出了此类水冷系统换热问题的根本原因及解决办法,为其他水系统设计及改造提供参考.