换热表面镀银抑制微生物污垢综合分析

换热表面形成的微生物污垢一直是严重影响换热效率和系统安全的重要问题.表面改性是有效抑制微生物污垢生长的措施,镀银又是表面改性手段中效果较好的一类。当前镀银抑垢研究主要集中在非换热表面,如果将镀银措施引入到换热表面,需要分析抑垢效果、换热变化和经济成本的综合问题。本文通过镀银处理的换热流道实验装置,获得镀银处理后有微生物污垢生长的换热装置的热阻曲线和厚度曲线,对镀银换热表面的抑垢效果、附加热阻、耐久度和经济性进行了全面讨论。结果表明,镀银抑垢效果良好,并且可以优化设计镀银抑垢方案,将经济成本控制在合理范围.     

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。     

PTFE、FEP涂层表面CaCO3污垢特性的实验研究

实验室里进行了PTFE与FEP表面CaCO3污垢的对比实验.采用直接称重法获得污垢生长曲线,研究了在不同流速、温度、浓度条件下PTFE和FEP两种表面污垢特性.实验结果表明:在相同流速、浓度和温度条件下,FEP比PTFE有更好的阻垢性能;溶液流速、温度和浓度对CaCO3污垢沉积有较大影响:增大溶液流速、降低溶液的温度和浓度都会使这两种材料表面的污垢渐近值减小.     

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。     

高压静电场抗垢性能的实验研究

通过静态和动态两种方法,进行了高压静电抗垢强化传热实验研究.静态实验结果表明,高压静电场能够使污垢晶体形态发生改变,由六面体结构变为树枝状和薄片状结构,并促进污垢晶体尺寸的增大.动态实验结果表明,成垢溶液经过高压静电处理以后,污垢热阻明显减小,流速的增大能够增强抗垢能力.     

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．     

动态紫外光谱法检测湿巾无纺布对苄索氯铵杀菌剂的吸附

生产中苄索氯铵在湿巾中的添加是通过药液浸渍的方式,即无纺布对药液中苄索氯铵分子的吸附而实现的。由于苄索氯铵的吸附是一个时间很短的动力学过程,目前关于无纺布对苄索氯铵吸附速率的研究还未见报道。以湿巾无纺布对溶液中苄索氯铵的吸附为研究对象,根据苄索氯铵在波长269 nm处存在特征吸收峰,通过搭建在线动力学紫外监测平台,利用蠕动泵将溶液输送到紫外分光光度计的流动比色皿进行循环检测,可实现对吸附过程中苄索氯铵溶液吸光度值的在线实时检测;根据苄索氯铵吸光度值与浓度的关系,推导计算得出苄索氯铵吸附量,从而实现了无纺布对苄索氯铵吸附速率的快速准确检测。该方法适用于在线监测无纺布对苄索氯铵吸附时药液浓度变化。结合Weber and Morris内扩散动力学模型,对苄索氯铵的吸附过程进行理论分析,为深入研究无纺布对苄索氯铵的吸附做指导。结果表明：无纺布对苄索氯铵的吸附是一个连续性的分散过程;第一阶段的苄索氯铵线性吸附与表层扩散有关,第二阶段为苄索氯铵扩散过程,第三阶段是苄索氯铵吸附与脱附的平衡动态过程,且第一阶段扩散率常数（41.60）远大于第二阶段的扩散率常数（15.63）,说明表层扩散在整个吸附过程中起了很重要的作用。研究工作对于湿巾生产过程中及时合理的添加苄索氯铵及优化湿巾生产工艺具有现实的指导意义。     

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.     

高压静电抗垢强化传热实验研究

在污垢热阻动态监测装置上,进行了高压静电抗垢强化传热实验研究．结果表明,成垢溶液经过高压静电处理以后在换热表面结垢减轻,污垢热阻明显减小,阻垢率可达到56．5％．对污垢晶体的扫描电镜观察表明,高压静电处理后污垢晶体形态发生了改变,由结构致密型的霰石改变为结构松散的不定形体,从而不易在换热表面结垢。     

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。     

电磁抗垢强化传热技术机理的实验研究

在自行设计建立的电磁抗垢、减垢实验装置上,对冷态工况下低频电磁抗垢、减垢技术机理进行了实验研究。冷态单次通过、循环实验和高倍扫描电镜结果表明,低频电磁能使污垢晶体的结构发生明显变化并有抑制污垢晶体尺寸长大的作用。     

翼型涡流发生器抑垢性能的实验研究

为了获得翼型涡流发生器的抑垢特性,采用离线称重法,研究了在不同间距、不同攻角下三角翼、矩形翼、梯形翼三种翼型涡流发生器对CaCO₃污垢结垢量的变化。结果表明:翼型涡流发生器具有抑垢性,单位面积结垢量要少于光片;三种翼型中,具有较小迎流截面积的三角翼试片结垢量最少;攻角对抑垢性有影响,攻角30°布置翼的结垢域要少于攻角90°的翼;翼的排列间距对结垢量也有影响。     

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...     

表面粗糙度对析晶污垢附着的影响

研究了沸腾条件下竖直放置的304不锈钢试样表面粗糙度对结垢诱导期CaCO_3析晶污垢生长的影响。结果表明,粗糙度居中的试样污垢增重最快,而抛光处理的试样对抗垢能力的改善没有大的提高。扫描电镜表明,污垢在试样表面吸附并没有显示出对沟槽的优先吸附,而是呈现出随机吸附的效果。粗糙度对污垢的附着有一定影响,但这种差别不能本质上改善材料的抗垢能力。污垢的附着和材料的抗蚀性密切相关,改善材料的抗蚀性将有助于改善抗垢性。     

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.     

水冷塔用冷却水的成垢实用关联式——表面温度同水流速对成垢的影响

一、前言 过去几十年,许多研究者为了发展热交换器中成垢的基本模型做了大量的工作。因为成垢过程是复杂的。它是一个动态过程。垢阻一般来说是不能直接测定,而是经总传热系数来推算。即使大量成垢的实验数据已获得,但适用于成垢过程的有用模型或计算式至今尚未得到。一些专用的式子例外。我们认为在分析大量实验污垢数据的基础上,进行总传热系数随时间变化的分析,建立一个有用的模型同关联式是有可能的,本文给出了肯定的结论。     

氯盐溶液近红外光谱分析研究

氯盐近红外光谱分析在生物医学上有着十分重要的意义。在室温下对氯化钠,氯化钾,氯化钙水溶液的近红外光谱采集分析表明,氯盐溶液浓度的变化会影响水分子的氢键而使得水溶液的近红外光谱发生变化。通过选择合理波长区间以及温度变化影响为零的波长点(等吸光点),减小温度的干扰对溶液近红外光谱影响,采用偏最小二乘法建立了氯盐溶液的浓度模型用于预测氯盐的离子浓度。分析氯盐溶液中氯盐阳离子的离子半径大小、离子电荷数和离子在水中络合效应等因素对水的近红外光谱所造成的影响以及产生影响因素的原因。实验结果表明,温度和浓度都会影响溶液的近红外光谱,氯盐溶液浓度较低时,温度的影响占主导地位;氯盐浓度高时,浓度的影响占主导地位。氯盐在水溶液中形成络合物,并与氯盐阳离子共同作用对水的氢键产生影响,对于浓度相同种类不同的氯盐溶液, 形成的络合物和阳离子破坏效应对水的氢键的破坏作用为: CaCl₂>NaCl>KCl。最终建立的样品浓度模型校正集的决定系数(R2)=99.97%,交叉验证均方误差(RMSECV)=4.51,剩余预测偏差(RPD)=62.7,满足日常生化检测精度要求。     

基于电导滴定法的碳酸钙成垢诱导期实验研究

基于碳酸钙成垢过程动力学与电导滴定过程电导率随滴定时间变化特征的对比分析,本文拟议了一个碳酸钙成垢诱导期的定义;基于自主研制的模拟实验检测装置进行的实验表明,可在线、实时准确测定碳酸钙成垢诱导期及其定义中的各时间段,可同期检测滴定过程中溶液钙、碳酸根等离子浓度、碳酸钙成核速率、生长速率、反应级数等参数,其中测得的分数反应级数汪实了非线性化学的一个理论推断.实验检测结果还表明:所拟定的碳酸钙成垢诱导期定义既可确切反映碳酸钙成垢过程又易于被准确检测.     

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。     

水力空化防除垢实验研究

针对换热设备积垢与能源浪费问题,建立了水力空化防除垢实验测试平台,并以加热器和铜片试件为结垢表面进行了实验研究。采用显微放大摄影系统详细观测了水力空化防除垢现象与效果,系统研究了液体流量对防垢效果及积垢沉积的影响规律。研究结果表明:水力空化作用能使溶液中的成垢物质细化、破碎,减小垢层与试件表面的附着力并且将已有垢层粉碎、破坏;存在最佳的溶液流量使试件表面的防垢率达到最大,而积垢脱除速率随着流量的增大而降低。