资源描述：
《一种换热器污垢特性监测方法与实验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、296化工机械2016年∗一种换热器污垢特性监测方法与实验研究文孝强∗∗a苗庆龙b孙灵芳b(东北电力大学,a.教务处;b.自动化工程学院)摘要针对长期以来换热器污垢无法准确监测的问题,基于能量守恒定律提出了一种换热器污垢特性监测方法,尝试建立了单位工质元吸热量模型,并搭建了相应的污垢监测实验平台,通过若干类型换热器污垢实验,验证了该方法。实验结果表明:单位工质元吸热量能较好地反映换热器管内污垢的生长趋势,可以用于换热器污垢特性的监测,且较以往方法具有测点较少、测点容易安装及数据容易获取等特点,该方法还可以解决换热器局部、区域性污垢无法准确监测的问题。关键词换热器污垢特性能量守恒监测工质元吸热
2、量中图分类号TQ051．5文献标识码A文章编号0254-6094(2016)03-0296-06目前,循环冷却水占整个工业用水的80%左立了套管式逆流换热器CaCO无量纲回归污垢3右[1],而冷却水在循环过程中,因温度和流速的[5,6]热阻模型,此外还分析了管表面温度、雷诺变化而在换热器壁面上逐渐形成污垢,直接后果数、管内径、CaCO浓度和管子粗糙度对诱导期的3是增大了传热和流动阻力。众所周知,在相同传影响。ZubairSM等从新视角出发,引入概率方[7~9]热量的前提下,污垢热阻会增大传热温差、降低所法来分析污垢增长模型规律。BridgerScien-传递热能的利用率、增加设备能耗;流体流
3、动阻力tific依据美国Rohrhack公司1979年发表的专利(流阻)的增大则直接增大了泵送能耗。因此,快开发出了DATS系列在线污垢测试系统DAT-[10]速、准确地监测冷却水污垢的增长趋势,就自然成STM。Nalco化学品公司的WetegroveRL采[11]为节能减排的主攻目标之一。用光学方法对污垢进行了监测。韩国电力公国外对于污垢的监测方法和技术方面,Kern-司发明了一种监测污垢热阻和管道清洁度的装[12]Seanton较早就提出了污垢沉积率和剥蚀率的具置。Nalco公司发明了一种污垢监测系统,能[13]体表达式,这就是后来一直被科研工作者广泛采够区分微生物污垢与化学污垢。用的K
4、ern-Seanton模型。然而即使是该模型也只在国内,杨善让等研制了换热器污垢在线自提供了污垢特性数学描述的框架,离揭示污垢形动监测装置,实验结果表明,该装置具有很高的实[14]成机理还有距离。之后,AfganNH和CarvalhoM用性。由于一定的假设和传热学经验公式的G基于换热效率理论,提出了对象-属性-值结引入,难免产生监测误差。徐志明和文孝强在污构污垢评估知识库专家系统,为换热器冗余面积垢的形成机理和预测模型方面也做了较多工设计、去垢效果和换热器安全评估提供参考[2]。[15,16]作。吴双应和李友容从热力学第二定律出SylvainL和SteohaneL基于耦合神经网络提出了发,提
5、出了“单位热量的熵增率”,该指标能够全污垢热阻监测模型[3]。PrietoMM等基于非全连[17]面、综合地反映污垢对换热传热性能的影响。前向神经网络提出了一种用来预测海水冷却冷凝程伟良和李艳秋基于质量传递理论建立了污垢监器污垢性能的方法[4]。KhanMS等实验研究建[18]测模型,用以计算流体流动生成的总污垢量。∗国家自然科学基金项目(51476025),东北电力大学“十二五”科研提升工程资助计划项目,吉林市科技发展计划项目(201464061)。∗∗文孝强,男,1979年9月生,副教授。吉林省吉林市,132012。第43卷第3期化工机械297侯迪波等基于模糊神经网络提出了周期性结垢模1
6、、4———出、入口温度测点;2———水槽;型,预测间歇换热设备的周期性结垢现象[19]。周3———实验管;5———手动可调阀门;本省等基于所测定和记录的实验数据研发了污垢6———上位水箱;7———温度可控电加热管;[20~23]8———空冷装置;9、11———冷却水进、出口;热阻在线监测系统。中国科学院金属研究10———温度控制器;12———下位水箱;所研制了工业冷却水腐蚀、热阻在线监测系13———变频泵[24,25]统。文献[26]介绍了一种用传热端差Δt描述凝汽器冷却水侧换热面污垢程度的方法。严晓为了加快换热器管内污垢的形成与沉积,实宇等利用电热式污垢监测原理开发了一种污垢在验工质采用的
7、循环水是通过在清洁的自来水中添[27]线监测实验装置。张莹等提出清洁度的定义,加CaCl和NaCO药品配制而成的,配置硬度为223将冷凝器汽侧空气量、水管壁的污垢程度及冷凝800mg/L的硬水以模拟析晶污垢。器管束布置系数等因素对凝汽器总体传热系数的实验过程中,分别采用了3种类型的实验管:影响分离开来,以准确诊断凝汽器的污垢程光管、弧线管和缩放管。其中,光管选用内径[28]度。邢晓凯等综合考虑各种因素,建立了
