水冷式冷水机组冷凝器污垢热阻的动态试验..
水冷冷水机组换热器水侧污垢及污垢系数的选取
行 和使 用寿命 。 污垢 的形 成 和 特性 与水 温 、 流 速 度 以及 水 水
质特性 有关 。通常水 温 会影 响 污垢 形 成 的聚 合速 度 、 学反应速 度和 晶化 速 度 等 , 温 的增 高 一般 化 水 都 会导致 污垢增 长率 的增 加 。换 热 表 面温 度 的升 高会 导致 污垢沉 积物 强 度 的增 加 。水 流速度 的增 大可 以使所 有各 类 污垢 的增 长 率减 小 。水 质特 性
第 1卷 1
第1 期
剖
给
室 谰
20 1 1年 2月
RE FRI GERATI ON AND R — AI CONDI ONI TI NG
水 冷 冷 水 机 组 换 热 器 水 侧 污 垢 及 污 垢 系 数 的 选 取
韩 j 循 l 斌
( 庆美 的通 用制 冷设备 有限公 司) 重
在换热设备 的换 热表 面 , 往往会 逐渐积 聚一层 固态或软泥状物质 , 即所谓污垢 , 它将增 加附加 的污 垢热 阻和流动阻力 , 使所需 的换热面积增大 、 消耗 的 动力增多 、 维护 清洗 费用增加 。由于换 热器量 大 面 广, 换热器污垢对一次性投资 、 属材料 的消耗 和能 金 源消耗 的影响重大 , 在强调节能减排的今天 , 如何设 法降低污垢 的影响 , 显得尤为重要 。 1 污垢 的形成 机制及 危害 水 冷 冷水 机 组 在 运行 过 程 中 , 换 热 设备 的 在 水侧 , 特别 是 在 开 放式 循 环 冷 却 水 系 统 的 冷凝 器 中, 由于微 溶 或 难溶 于水 中 的矿 物 质 , 碳 酸 钙 、 如
冷却循环水系统中腐蚀、污垢的现场监测
冷却循环水系统中腐蚀、污垢的现场监测《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050--95)对冷却水系统中腐蚀速度,污垢热阻,异养菌数和粘泥量的要求。
《设计规定》中的规定:敞开式循环冷却水系统中换热设备的碳钢管壁的腐蚀速度小于0.125 mm/a (5mpy) 铜,铜合金和不锈钢管壁的腐蚀速度宜小于0.005mm/a(0.2mpy)一、腐蚀监测冷却水系统中,常用的腐蚀监测方法主要是试片法,试片法是冷却水系统中最简便、最经济、使用最广泛和最经典的腐蚀监测方法。
它可以测定腐蚀速度、蚀孔密度、蚀孔深度,并了解腐蚀形态。
1.试片材质:碳钢试片,黄铜试片。
2.试片的安装:试片应安装在监测的换热器设备的回水管线上。
也可放在冷却塔集水池中。
3.监测时间:试片的监测时间一般为30——90天,30天取一次。
每月测定一次腐蚀速度。
最后绘出腐蚀速度——时间曲线。
4测定前的试片处理:将试片表面的腐蚀产物清洗干净,经干燥后称重精确到0.1 mg5腐蚀速度的测定:由试片的总表面积、金属的密度、试验时间、试片的失重,按下面两个计算式计算出金属的腐蚀速度:腐蚀速度=87.6ΔW/(spt) mm/a腐蚀速度=3449ΔW/(spt)mpy式中:ΔW——试片的失重mgs——试片的总表面积m2p——金属的密度g/cm3(碳钢7.85 黄铜8.50 不锈钢7.92)t——监测时间h二、污垢——沉积物的监测冷却水系统中沉积物的现场监测主要是测定由水垢、淤泥、腐蚀产物和微生物粘泥等沉积物引起的污垢热阻或压力降,以及由冷却水在热交换器中产生的沉积物量,沉积物层厚度及其组成等。
目前,常用的沉积物现场监测的方法有:监测换热器法,电热式污垢监测仪法,压力降法,钙离子浓度法。
1.热换器法:用监测换热器监测冷却水系统中沉积物,将运行一定时的监测换热器拆开,将其换热管(试验管)剖开,观察其中污垢沉积情况,测定析出的沉积物层厚度。
如图:实验管段在冷却系统中的按装冷却水冷却水2常用的钙离子浓度法:可以通过测定补充水和循环水中钙离子的浓度。
冷却水动态模拟试验的实践与改进
石化企业在生产过程中需要消耗大量的冷却水作为换热介质,目前,各大企业均采用循环水再利用的方式,减少水资源的浪费和对环境的污染。
为了减少循环水对换热设备的损害,需要在循环水中加入阻垢剂、防腐剂、杀菌剂等水处理剂,保持生产装置换热设备的长周期运转。
这些水处理剂的适应性评价和供应厂家的选择是石化企业必须要做的工作,而冷却水动态模拟试验是目前唯一可以采用的方法。
1 新动态模拟试验装置的安装调试公司原有的一台动态模拟试验装置运行多年后,很多部件出现老化、漏水等现象,特别是试验过程中仪表不稳定、水泵偷停等故障导致试验中途停止现象更不可接受。
所以,在2017年初,公司新采购的两套动态模拟试验设备到货,其安装、调试过程是否顺利,将直接影响今年公司对水处理剂的评价和招标。
1.1 设备的安装利用原设备的场地,上水、下水、动力电等硬件齐全,原有的通风管道保留。
该设备部件包括:模拟换热器、蓄水箱、补水槽、冷却塔等,按照顺序进行安装。
设备的工艺流程图如下:1、补水槽2、蓄水箱3、冷却塔4、电动风门5、填料6、轴流风机 7、浮球阀 8、塔底测温元件 9、水泵 10、电动调节阀和流量传感器 11、转子流量计 12、入口温度计 13、模拟换热器 14、试验管 15、出口温度计 16、17、挂片桶 18、排污阀和流量计 19、电加热器 20、电热蒸汽炉 21、冷凝器1.2 设备的调试(1)松开换热器两端拆卸装置,装好试管,压好“O”形圈,拧紧;(2)拧紧锅炉底部排空阀,给锅炉里加上足够的蒸馏水,观察液位计,使之达到所需的液面;(3)检查所有活接、阀门、管道的连接处是否密闭。
检查完毕后向蓄水箱内加水至浮球阀处,补水槽内加水,使补水槽自动向蓄水箱加水;(4)开启配电箱内总电源,出水阀、进口阀门,开启控制柜中水泵开关。
循环水循环正常后开启流量开关,使电动阀自动控制流量大小直至达到要求;(5)开启加热开关,加热指示灯亮。
此时锅炉开始加热。
水冷设备污垢特性及其最佳清洗周期研究
( 南华大学 机械工程学院 , 湖南 衡阳 4 10 ) 2 0 1
摘
要: 水冷设备 由于污垢影 响 , 在运行过程中制冷量下降 , 功耗增加 , 必须进行定 期清洗 。如何 确定清洗周期对提 高机组 经济性能 具有重要意义。根据水冷设备 机组运行 I线 , 出以最大平均 C P来确定其最佳清洗周期的方法 , Ⅱ 提 1 O 并将其应用于实际中。
Qn e a 。LuYn— og igD —f n i i h n
(ntu ca i l n i e n , ah aui r t, ega gH n n 2 0 1 C ia Istt o meh n a gn r g N n u nv sy H ny n ua 4 10 , hn ) i ef c e ei ei
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第2卷 0
第3 期
机械研 究 与应用
M ECHANI CAL RESEARCH & AP I PL CAT ON I
Vo 0 No 3 l2 2 7. 6 00 ( )
20 0 7年 6月
水 冷 设 备污 垢 特 性及 其最 佳 清 洗 周 期研 究
水冷机组在运行 过程 中 , 冷却水 、 制冷剂 会在冷凝器 和蒸 发器换热管表面形成水垢 和油膜。由于水垢 和油膜 的热 导率 小, 可引起换 热器热阻的急剧增加 , 使传 热效果下 降。以运行
约 6个 月的冷凝器为例 , 如果冷凝器 中没有水垢 和油膜 , 其传
R 为管壁热阻 , m . / d 为管子外径 , d为管子 内径 , ( K) W;。 m;i
Ab t a t e a s ft e i f e c f o ln 。t e wae sr c :B c u e o n u n e o u i g h tr—c o i g s t o t u e l e n h u n n o e n r a e h n h l f o l es up td ci s a d te r n ig p w ri ce s s w e n n t ewae h tr—c oi g s t a er n i g a d i mu tb la e u n e ti i s o l es r n n n t s e ce n d d r g c r n t n u i a me .Ho t h o et e o t z t n p r d i i w c o s h p i ai e o m— o mi o i s
水冷冷水机组的动态及适应性试验方法初探
1 前 言
化 , 机组 根据 负 荷 的变 化进 行 合 理 的 自动卸 载 使
c i e n a c a g —o d,t ep r a— a ft e c i e n h r c s f o t ls se p a d d w h o d o h n t.ee h l ri h n e la l h a t ll d o h l ra d te p o e s o nr y tm u n o n te la ft e u i i o h l c o s t.
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号 : 10 -0 2 (07 l—0 6 —0 05- 3 9 2 0 )2 0 l 4 - -
流
体
机
械
6 1
水冷 冷 水 机 组 的动 态 及 适 应性 试 验 方 法初 探
田旭 东 史 敏 朱贞涛 石毅登 。 。 。
2 T a eA r o dt nS a g a R D C ne , h n h i 0 0 1 C ia . rn i c n io h n h i & e t S a g a 2 0 0 , h ) — i r n
Absr c Us al n n ft s n h wee u e o ts hepef r a c fwa e hilrs c s te c p ct t a t. u ly ma y kid o e tbe c r s d t e tt rom n e o trc le u h a h a a iy,p we o — o rc n
什么是动态模拟试验
什么是动态模拟试验?如何进行?
动态模拟试验是一种对循环冷却系统腐蚀、结垢状况进行研究的测试方法。
这种试验装置是动态的、有传热面的,为单管或三管式换热器,模拟生产上水冷却器的材质、壁温和水流动状态等,是试验室内评定水稳配方和工艺条件的一种较理想的综合性测试方法,试验数据可为中试及现场使用提供依据。
动态模拟试验的参考流程如图
5-6-2所示。
循环冷却水进入模拟换热器的换热管内,加热之后的冷却水进入冷却塔,经冷却后循环使用。
热介质在换热管外加热,一般采用低压蒸汽或热水加热,图5-6-2的加热介质为热水,热水由其他热源(蒸汽或电)加热。
换热管材一般采用管外电镀的20号碳钢或与现场水冷却器换热管相同的材质(如不锈钢、黄铜等)。
管规格为φ10mm×1mm或φ19mm×2mm。
试验用水一般模拟生产现场冷却水质进行配制,有条件的可直接用现场水。
设计管内水流速约1.0m/s,换热管入口水温为25~45℃,
进出口水温差约5℃,入口水温波动为士0.02℃,浓缩倍数为3~5倍或更高。
试验周期一般7~14d,有的达一个月。
试验结束后对试管进行剖管检查,测定污垢热阻平均值、不同温度端的垢层厚度和点蚀数据、管及挂片的腐蚀率,并对垢样成分进行分析,综合判断循环冷却水的腐蚀和结垢倾向。
动态模拟试验一般要根据旋转挂片、动态污垢监测等试验对配方筛选的初步结果,选择几种配方和工艺条件的试验与空白(不加药)试验进行对比,以便筛选出最经济合理的配方。
因此,往往需要进行多轮动态模拟试验,为节省试验时间,有的动态模拟试验装置往往设计成两套或四套并联,可在一轮试验中得出两组或四组数据。
2022-2023年公用设备工程师之专业案例(暖通空调专业)综合检测试卷B卷含答案
2022-2023年公用设备工程师之专业案例(暖通空调专业)综合检测试卷B卷含答案单选题(共100题)1、五层办公楼,采用散热器采暖,层高3.6m,南外墙热负荷为243W,外窗热负荷为490W,窗缝渗入205W,南方向修正为-15%。
求该房间散热器耗热量。
A.920~940WB.890~910WC.860~880WD.810~830W【答案】 D2、供暖热水采用快速式水-水换热器,已知热媒侧供回水温度为110℃/70℃,二次热水侧供回水温度为60℃/50℃,一、二次水同向流动与一、二次水逆向流动的换热温差分别为( )。
A.32.7℃,27.9℃B.30.0℃,30.0℃C.27.9℃,32.7℃D.35.0℃,35.0℃【答案】 C3、某洁净室在新风管道上安装了粗效、中效和亚高效过滤器,对0.5μm以上的粒子的总效率为99%,回风部分安装的亚高效过滤器对0.5μm以上的粒子的效率为97%,新风和回风混合后经过高效过滤器,过滤器对0.5μm以上粒子的效率为99.9%,已知室外新风中大于0.5μm以上粒子总数为106粒/L,回风中大于0.5μm以上粒子总数为3.5粒L,新回风比为1:4,高效过滤器出口大于0.5μm以上粒子浓度为下列哪一项?( )A.9~15粒/LB.4~8粒/LC.1~3粒/LD.<1粒/L【答案】 C4、北京地区某冷库底层的冷却间,设计温度为-2℃,一面邻外墙,外墙的热惰性指标为3.50已知:北京地区的夏季空调室外计算温度为33.2℃,夏季空调室外日平均计算温度为28.6℃;夏季空调最热月14:00的平均相对湿度为64%(对应露点温度为21.1℃),夏季空调最热月的平均相对湿度为78%(对应露点温度为24.4℃),试问该外墙的最小总热阻是下列哪一项?( )A.0.20~0.23㎡·℃/WB.0.30~0.33㎡·℃/WC.0.36~0.39㎡·℃/WD.0.40~0.43㎡·℃/W【答案】 C5、室温允许波动范围为土1℃的工艺性空调,其换气次数不宜小于( )次/h。
实验研究-污水源热泵系统中换热器污垢热阻的实验研究
( 1)
最早的污垢模型是 1924 年由 McCabe 和 Robinso n 针 对蒸发器水垢提出的 [3 ] 。但最重要的模型是 1959 年 Kern 和 Seaton 提出的微分形式污垢分析模型 后来污垢研究奠定了理论基础 。 在污垢的形成过程中 ,一方面污秽物质会沉积到换热 面上 ,增加热阻 ; 但另一方面污垢组分被流体冲击而剥离 , 污垢热阻减小 。 Kern 和 Seato n 根据这一推测 , 提出以下 常微分方程来描述这一过程 。
对于颗粒污垢粒粒径流体流速颗粒物浓度换热管表面粗糙度等多种因素的影响综上所述参照zubaisheikh等人建立的渐进污垢积聚热阻预测模型式的结构形式可以得到在北京悦都酒店的实际工程中当污水流量为110在换热器内产生的污垢的热阻预测模型式为然误差可能稍大但在实际工程允许的范围内并且实验的数据对以后的工程和具体的换热器计算具有较大的指导意工程中所使用的是未经处理的原生污水污垢生长速达到稳定的时间短所以没有必要对换热器进行频繁的清洗只要一个供暖期结束后进行清洗即可本实验仅采用了污垢热阻法进行监测在今后的研究工作中还应采用其他监测方法与此方法进行互相校验如之前介绍的污垢压降测量法以得到可靠的数据对实际工程进行更准确地指导孙德兴
3 污垢积聚预测模型
一般来讲 ,污垢监测方法分为热力学法和非热力学法 , 其中热力学法包括污垢热阻法和温差监测法 ; 非热力学法 包括直接称重法 、 厚度测量法 、 压降测量法 、 放射性技术法 、 时间推移电影法 、 液晶瞬态法 、 光学法 、 超声脉冲反射法和 钙离子浓度法等 。20 世纪 90 年代以来 , 随着关于污垢的 理论研究工作的深入和计算机应用技术的飞速发展 , 污垢 的监测方法 、 实验装置数据采集系统等方面均有了长足的 进步 ,各式各样的污垢检测方法和实验装置层出不穷 ,但目 前仍以污垢热阻法和压降测量法为主 。
循环冷却水动态模拟试验分析
循环冷却水动态模拟试验分析崔绍波,席夫运华电国际邹县发电有限公司,山东邹城 273522DYNAMIC SIMULATION OF CYCLE COOLING WATER TESTANALYSISCui Shao-bo,Xi Fu-yunHDPI Zouxian Power Co. Ltd., Zoucheng 273522, Shandong ProvinceABSTRACT: HDPI Zouxian Power Co.Ltd.two 1000MW unit cooling water with surface water and city water as replenishment water, according to two sources make up water in recent years, the proportion of relationships and the dynamic scaling and corrosion simulation test to find out more scientific and reasonable standards of the best quality control and drug dosage.KEY WORD:cycle Cooling water; Simulation Test;Analysis摘要:华电邹县公司两台1000MW机组循环冷却水采用地表水和城市中水作为补水水源,按照近年来两种水源补水量的比例关系,进行了阻垢和腐蚀情况的动态模拟试验,找出更科学合理的最佳水质控制标准和药品加药量。
关键词:循环冷却水;模拟试验;分析1 引言华电国际邹县公司#7、8机组为1000MW机组,循环冷却水补水为地表水(微山湖)和城市中水,凝汽器管材为不锈钢管。
两台机组循环冷却水处理全部为敞开式循环水冷却系统,试验前水质指标主要控制标准有:pH值8.2-8.7、全碱度≤4.8mmol/L、浓缩倍率≤4.0、△A≤0.2;另外,还对浊度、氯离子、总磷、硬度、钙硬等指标项目进行监测。
基于污垢热阻法的换热设备污垢的在线测量
目录摘要: (1)关键词: (1)一、引言 (1)二、背景知识 (1)三、实验装置简介 (3)四、参数检测与控制 (4)4.1 温度测量 (4)4.1.1 流体进出口温度 (4)4.1.2实验管壁温测量 (6)4.1.3 水浴温度测量 (7)4.2 水位测量 (9)4.3 流量测量 (11)4.4 进出口差压测量 (14)五实验装置数据显示及控制 (16)5.1 现场数据显示 (16)5.2 Labview模拟软件显示及控制 (17)5.3 Labview后面板 (18)六课程设计总结 (18)参考文献 (19)基于多功能动态实验装置的污垢厚度检测设计摘要:对多功能动态试验装置的污垢厚度的检测,可以得到污垢形成的规律,从而有效地抑制污垢的形成。
换热设备作为火电厂的重要设备之一,污垢的存在使传热能力下降,造成不必要的经济损失,通过对污垢的检测,掌握了热学法检测污垢的方法,提高换热设备的传热能力。
关键词:污垢、热学法、多功能动态模拟实验装置Abstract: the multifunctional device for dynamic test of dirt, can get thickness of fouling formation, thus effectively restrain fouling formation. Heat power equipment as one of the important equipment, dirt to transfer ability to drop, the economic loss caused by unnecessary to bilge detection and mastered learning methods of detecting dirt heat, improving the heat transfer heat exchange equipment.Keywords:dirt, thermal dynamic simulation experiment method, multifunctional device一、引言在我国,火力发电是电力工业的主要组成部分,火力发电量约占总发电量的70%左右,而换热器是火力发电厂的重要设备之一。
循环冷却水动态模拟试验装置说明
WDM型循环冷却水动态模拟试验装置光明化工研究设计院水处理工程技术中心生产制造的WDM型循环冷却水动态模拟试验装置,广泛使用于石油、化工、冶炼、电力等行业。
1986年获化工部科技成果三等奖,1991年获全国第三届新技术、新产品展销会银奖。
该装置经连续不断的改进,各项功能日臻完善,是目前国内最先进的循环冷却水动态模拟试验装置,已用于全国各地50家单位。
装置流程为双水路,由计算机自动控制模拟换热器入口水温和循环水流量,能自动检测进出口水温差和换热蒸汽温度,各参数及时显示在计算机显示器上,巡回采检循环水流量模拟换热器进出口温差、换热蒸汽温度,并同时采检其他参数。
同时计算出瞬时污垢热阻系数,并可同步打印以上各参数。
试验结束时,由计算机给出污垢系数曲线和极限污垢热阻系数。
本装置是评价和筛选水质稳定剂配方的专用设备,能对水稳剂配方的缓蚀、阻垢效果、月污垢沉积量和运行工艺条件进行综合评定。
测控系统是专门为WDM-D型循环水动态模拟试验装置配套的实时监测、控制系统。
按WDM-D型循环水动态模拟试验装置的技术要求,实现对温度与流量的实时监测、污垢热阻值计算、完成对实验结果的打印输出,数据处理和曲线绘制。
本微机测控系统完成的实验结果可长期保存,也可在其他的分析试验中使用保存下来的数据和实验报告文件。
WDM-D型微机测控系统是在WDM-B型、WDM-C型的基础上,采用90年代最新的控制技术和软件技术,经过重新优化设计而成。
WDM-D型微机测控系统采用管理微机(上位机)与控制微机(下位机)相结合的体系结构。
管理微机由个人计算机组成,操作平台为Windows2000,数据处理、报表生成和曲线制作采用Excel。
管理微机负责对监测数据的收集、管理、显示、存储及结果分析和输出,并接受分析操作员通过人机界面发出的控制指令。
控制微机是以总线核心的单片机,负责执行管理微机的控制指令,完成对试验装置的实时控制,并把采集到的数据传送给管理微机。
水冷机组污垢系数研究
水冷式冷水机组冷凝器污垢热阻的动态试验研究摘要本文提出了污垢热阻研究的动态试验方法,以珠江水(猎德段)作为冷却水并通过一系列试验得出了不同流速下的污垢热阻试验数据,并观察到了污垢老化现象。
这些数据比HTRI/TEMA推荐的数值更具体,可为冷水机组冷凝器的设计、监控和清洗提供参考。
关键词污垢热阻冷却水冷凝器冷水机组换热表面的污垢会使传热恶化,且随着强化换热技术的应用,污垢热阻对传热过程的影响更加明显,因此冷凝器冷却水侧污垢热阻值的选取便成了水冷式冷水机组优化设计的主要问题之一。
冷却水污垢热阻的数值通常是根据经验数值或是文献、规范等确定,如根据HTRI/TEMA Joint Committee 推荐的污垢热阻[1],河水的污垢热阻值是3.52× 10-4~5.28×10-4 m2·℃/W,而根据《工业循环水处理设计规范》(GB50050-95)[2],敞开式循环水系统的污垢热阻值为1.71× 10-4~3.44×10-4 m2·℃/W。
由于不同参考资料给出的污垢热阻的数值变化较大,给实际的设计工作带来了困难。
另外不同河流、不同区段、在不同季节时冷却水所形成的污垢也有所不同,因此我们拟采用试验方法,选用在珠江三角洲地区被广泛用作冷却水的珠江水为试验工质进行冷却水污垢热阻的试验,试验是在6月到10月期间进行。
冷却水污垢热阻的影响因素主要是温度、流速和水质。
由参考文献[1]分析,冷却水温度低于50℃时温度对污垢热阻的影响可忽略。
因此主要研究冷却水流速对污垢热阻的影响,为冷凝器的设计提供较具体的污垢热阻数据。
1 试验原理及试验装置1.1 试验原理由传热学法测量污垢热阻R f,即(1)(2)于是,(3)通过计算冷凝器换热管两侧的换热系数和总的传热系数,从分离出污垢热阻。
本试验采用实际的水冷式冷水机组,制冷量是30kW,制冷剂为HCFC-22。
冷凝器是两回程的管壳式换热器,管内径是0.0117m,铜管数目是38根。
循环冷却水系统炉烟防垢动态模拟试验
循环冷却水系统炉烟防垢动态模拟试验
于英利;沈炳耘;吴凤英
【期刊名称】《水处理技术》
【年(卷),期】2006(32)7
【摘要】对内蒙古某火力发电厂50MW机组当前加阻垢剂处理循环冷却水防垢系统进行分析研究。
在实验室条件下,对炉烟防垢和药剂防垢两种处理循环冷却水方式,进行动态模拟试验比较,提出了该厂使用炉烟处理循环冷却水防垢的可行性。
试验结果显示,在一定的条件下,炉烟法的防垢效果优于药剂方法。
【总页数】3页(P61-63)
【关键词】循环冷却水;炉烟;防垢;动态模拟试验
【作者】于英利;沈炳耘;吴凤英
【作者单位】内蒙古工业大学能源动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ085.4
【相关文献】
1.炉烟处理循环冷却水系统防垢试验研究 [J], 沈炳耘;于英利;王丽峰
2.循环冷却水系统炉烟防垢在线监测实验的研究 [J], 常天舒;王雯;沈炳耘
3.火电厂炉烟处理循环冷却水防垢试验研究 [J], 于英利;沈炳耘;吴凤英;王丽峰
4.循环冷却水系统炉烟防垢在线监测实验的研究 [J], 常天舒;沈炳耘
5.循环冷却水系统炉烟防垢在线监测实验 [J], 常天舒;沈炳耘;王雯
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水冷式换热器腐蚀动态模拟及预测研究
建 立 了混凝 土 内碳 钢 的 初 始腐 蚀 速 率 模 型 , 评 估
了碳钢 因氯 离子 渗透 进入混 凝 土孔 隙而 引起 的初
建 立腐蚀 速 率预 测 模 型 , 进 行 腐 蚀 速 率 软 测 量 可
为解 决换 热 器腐蚀 问题提 供有 效 的监 测手段 。 目前 腐蚀 速 率 测 量方 法 主 要 有挂 片法 、 超 声 波法及 电化学 法 等 , 近年 来 又 出现 了恒 电 量 技 术、 电化 学 噪声技 术 及 场 图象 技 术 ( F S M) 等许 多新 的检 测技 术 。这 些技术 为腐蚀 速率 的准确 测 量提 供 了可靠 的方 法 , 但都 存在 一定 的局 限性 , 如 挂 片法无 法在 线 测 量 金 属 实 时腐 蚀 状 况 , 而 电化 学技 术安 装 困难 , 适应 性差 。 为此 , 一些 腐蚀 速率 软测 量技 术 应 运 而 生 : P a u l 和 S u b i r 建 立 了预 测
同 水质 的 腐 蚀速 率 、 C 1 一 、 p H、 溶解氧、 电 导 率 以及 O R P等 参 数 数 据 , 并 对 腐 蚀 速 率 和 各 水 质 参 数 变化 曲 线 进 行 了分析 。 基 于 获 取 的 实验 数 据 , 利 用 支 持 向量 机 ( S V M) 算 法, 建 立 了腐 蚀 速 率 预 测模 型 , 并 进 行
了误 差 分析 。 结 果表 明 : 腐 蚀 速 率预 测误 差 为 5 . 9 l %, 与 实 际测 量 腐 蚀 速 率 能 够 较 好 吻 合 , 该 方 法 具 有 较 高 的预 测精 度 , 可为 水 冷 式换 热 器 防 腐 对 策 选 取 和 设 备 维护 提 供 技 术参 考 。
摘 要 为研 究 水 冷 式 换 热 器腐 蚀 速 率 与 影 响 因素 的 定 量 关 联 及 机 理 , 开发 了腐蚀 速 率 三 电 极 传 感 器 , 并 基 于 自制 的 腐 蚀 速 率 动 态模 拟 实验 台 , 以 典 型 水 样 作 为 实验 介 质 , 在 一 定 工 况条 件 ( 水温 3 0  ̄ C, 流 速 0 . 4 m / s ) 下, 动 态模 拟 了 管 式碳 钢 换 热 器 腐 蚀 过 程 , 通 过 在 线 或 离线 检 测 , 为 腐蚀 速 率 预 测 建模 获 取 了不
冷却水化学处理污垢分析
冷却水化学处理污垢分析方法污垢组份的测定本方法适用于循环冷却水系统污垢组份分析,其内容包括:1.试样采集和预处理2.灼烧减量的测定3.酸不溶物的测定4.氧化钙与氧化镁的测定5.三氧化二铁的测定6.氧化锌的测定7.三氧化二铝的测定8.氧化铜的测定9.五氧化二磷的测定通过污垢组份的测定,判别冷却水化学处理效果和揭示循环冷却水系统运行中的主要障碍。
1.试样采集与预处理1.1污垢样品的采集1.1.1垢样必须在有代表性的水冷器,并具有传热面的管壁上采集,一般情况下,不取封头和花板上的垢样。
为了使每次污垢样品分析结果有可比性,应尽量在同一管程,同一位号采集污垢样品。
1.1.2记录采样地点(包括水冷器、管程、位号)以及水冷器工况条件(包括材质、介质、温度、水流速等)。
1.1.3记录采集垢样外观,包括颜色(褐色、灰白、棕红、灰褐等),外形(块状、粒状、泥块等)及厚度。
1.1.4采集样品,一般不得少于5g。
1.2垢样的预处理1.2.1如果垢样量大于10g,按四分法分至2g,移入瓷蒸发皿中,于105±5℃下干燥2~8小时。
(时间长短根据试样含水量而定)。
1.2.2垢样稍冷后,于研钵中磨细到50~100目,然后于105±5℃下干燥至恒重备用。
1.3污垢组成系统分析示意图样品→105℃干燥→磨细→105℃干燥→550℃灼烧→950℃灼烧→酸处理→滤液→相应预处理后测各成份2.灼烧减量的测定(重量法)2.1原理根据灼烧前后重量差,求得灼烧减量。
在550℃下灼烧前后的重量差表示有机物的含量。
550~950℃灼烧前后的重量差表示碳酸盐的含量。
2.2仪器2.2.1马福炉2.2.2分析天平:感量0.0001g2.3分析步骤2.3.1550℃灼烧减量。
在预先经950±10℃灼烧至恒重的瓷坩埚中,称取经预处理后污垢样品0.5g(称准至0.0002g),将坩埚移入马福炉内于950±5℃下灼烧至恒重。
103冷凝器换热管内污垢生长特性模拟试验研究
冷凝器换热管内污垢生长特性模拟试验研究大连理工大学张吉礼马良栋中建国际曹达君哈尔滨工业大学马志先摘要:污垢热阻导致冷水机组冷凝器换热效率下降、导致冷水机组COP衰减的重要原因。
本文在简要介绍热阻法冷凝换热管内污垢生长特性试验台及其试验原理的基础上,详细讨论了热阻法管内污垢热阻生长特性试验方案,测定了试验用污水水质特性。
试验研究了新管道管内污垢热阻首次生长特性和经过不同除污措施后管内污垢再次生长特性,发现了新管道管内污垢热阻线性和指数函数渐进性双阶段首次生长特性,发现了除污后管内污垢热阻指数函数渐进性再次生长特性。
结果表明,在试验水质下,对于新管道约经过7天左右管内污垢就可生长到最大厚度,对于除污后管道,经过2天左右管内污垢即可达到最大厚度。
本文的试验结果为进一步开发冷凝器换热管内除污防垢技术、合理地确定实际空调冷却水系统除污周期提供试验和理论研究基础。
关键词:热阻法,冷凝管,污垢生长,试验,冷凝器1. 前言污垢在空调水系统中普遍存在。
在冷冻水系统中,由于管道和设备的氧化和腐蚀,使水中杂质不断增多,并在换热器换热管中沉积,形成污垢。
冷却水系统是敞开式系统,空气中的灰尘、杂质和冷却水中的微生物混在一起,形成生物粘泥;同时,随着冷却水的浓缩,水中盐分结晶析出而附着于换热面上,形成质地坚硬的水垢,因此,冷却水中的污垢是水垢、污泥、腐蚀物和生物垢的混合垢。
污垢的存在给空调水系统和换热设备带来了巨大的危害,单就换热设备本身而言,主要体现在以下五个方面。
首先,导致换热设备传热性能恶化。
研究表明,污垢使换热器运行效率下降近50%[1];空调冷凝管污垢厚度一般在0.9mm左右,使热交换效率降低51%[2];2mm厚的污垢将使无垢时冷机运行效率下降30%,即使冷却水水质很好,机组运行效率也将降低20%以上[3]。
因此,传热面上污垢可能会使任何加强换热的努力都归于零。
其次,污垢的存在增加系统的能耗。
污垢使换热设备流动阻力加大,导致泵的耗功率增加;增加自动清洗设备的动力消耗;制热、制冷循环由于污垢导致换热温差加大而引起热力学效率下降。
水冷冷水机组IPLV试验方法的探讨
目前 , 冷水 机 组 标 准G B / T 1 8 4 3 0 . 1 - 2 0 0 7 中虽 同时 有C 0 聊 两 种能 效评 价要 求 , 一方面, 厂 商 出于成
时间的比例较小 ,大部分时间都是在偏离额定工况的
作者简介 : 王文治( 1 9 8 3 一) , 男, 沈阳人 , 本科 , 助理工程师 , 从事制冷设备检 测工作 。
W ANG We n — z h i , P ENG F e i , Z HU F e n g - l e i
( He f e i G e n e r a l Ma c h i n e r yRe s e a r c hI n s t i t u t e , He f e i 2 3 0 0 3 1 ,C h i n a )
o n t he b a s i c me t h o ds o f pe r f o r ma n c e t e s t f o r wa r t e r c h i l l i n g pa c k a g e s ,a n a l y s i s o f e r r o r s a nd i n lue f n c e s o f t h e t e s t ,p r o v i d e s t h e r e f e r e nc e s t o ma k e s ur e a c c u r a t e t e s t r e s u l t s . Ke y wor ds : I PL V; COP; f o u l i n gf a c t o r
机组 的I P L V 也 就显 得 尤为 重要 了 , 下 文对 法进 行 了探讨 。 试 验方
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水冷式冷水机组冷凝器污垢热阻的动态试验..
摘要本文提出了污垢热阻研究的动态试验方法,以珠江水(猎德段)作为冷却水并通过一系列试验得出了不同流速下的污垢热阻试验数据,并观察到了污垢老化现象。
这些数据比HTRI/TEMA推荐的数值更具体,可为冷水机组冷凝器的设计、监控和清洗提供参考。
关键词污垢热阻冷却水冷凝器冷水机组换热表面的污垢会使传热恶化,且随着强化换热技术的应用,污垢热阻对传热过程的影响更加明显,因此冷凝器冷却水侧污垢热阻值的选取便成了水冷式冷水机组优化设计的主要问题之一。
冷却水污垢热阻的数值通常是根据经验数值或是文献、规范等确定,如根据HTRI/TEMAJointCommittee推荐的污垢热阻1],河水的污垢热阻值是3.52×10-4~5.28×10-4m2·℃/W,而根据《工业循环水处理设计规范》(GB50050-95)2],敞开式循环水系统的污垢热阻值为1.71×10-4~3.44×10-4m2·℃/W。
由于不同参考资料给出的污垢热阻的数值变化较大,给实际的设计工作带来了困难。
另外不同河流、不同区段、在不同季节时冷却水所形成的污垢也有所不同,因此我们拟采用试验方法,选用在珠江三角洲地区被广泛用作冷却水的珠江水为试验工质进行冷却水污垢热阻的试验,试验是在6月到10月期间进行。
冷却水污垢热阻的影响因素主要是温度、流速和水质。
由参考文献1]分析,冷却水温度低于50℃时温度对污垢热阻的影响可忽略。
因此主要研究冷却水流速对污垢热阻的影响,为冷凝器的设计提供较具体的污垢热阻数据。
1试验原理及试验装置
1.1试验原理
由传热学法测量污垢热阻Rf,即
(1)
(2)
于是,(3)
通过计算冷凝器换热管两侧的换热系数和总的传热系数,从分离出污垢热阻。
本试验采用实际的水冷式冷水机组,制冷量是30kW,制冷剂为HCFC-22。
冷凝器是两回程的管壳式换热器,管内径是0.0117m,铜管数目是38根。
对管外侧冷凝的HCFC-22,可不考虑污垢热阻。
HCFC-22的冷凝换热系数ac,fz为3]:
(4)
(5)
(6)
在换热管的内侧流动的冷却水处于旺盛的紊流,其对流换热系数与该侧流体的状态参数、物性参数和换热管的结构参数有关,通过测量流体流速、进出口温度就可以由经验公式计算出相应条件下的换热系数。
冷凝器总的传热系数可以由其总的换热量、换热面积和对数平均换热温度计算得出。
因此,在实验室条件下可以通过测量温度、流速和压力等参数来确定aw,ac,fz和KI,进而就可以得出冷凝器冷却水侧的动态污垢热阻Rf。
1.2试验装置
试验装置是由两部分组成:一是冷水机组,二是计算机数据采集和监控系统。
如图1所示,冷水机组又分为制冷剂回路、冷却水回路冷冻水回路。
数据采集系统采集冷水机中三个回路的不同物理量,即冷却水流量和出入口温度、冷冻水流量和出入口温度、冷凝压力,输入到计算机并根据上述试验原理和公式进行数据处理,得出各个时刻的污垢热阻,并监控试验各个阶
段。
图1污垢热阻试验装置
2污垢热阻试验研究以及数据分析
2.1验证性试验
为验证试验结果的可靠性,先以自来水作冷却水进行试验,所得结果如图2的曲线1和曲线
2所示,结果表明:当冷却水流速改变时,所测得的冷却水侧的污垢热阻基本不变且维持为1.5×10-7~2×10-7m2·℃/W,约为珠江水污垢热阻(见图2的曲线3~曲线5)的1‰~2‰,故可以认为试验装置设计合理,所得试验结果可靠。
图2试验结果
2.2不同流速下珠江水(猎德段)污垢热阻试验
采用珠江水为冷却水的污垢试验在两个流速下进行。
为保证冷却水质的一致性,定期补充珠江水到试验装置中。
如图2的曲线3、曲线4所示,试验在36天的期间内,冷却水流速为1.44m/s时,污垢热阻Rf的渐近值为1.14×10-4m2·℃/W。
冷却水流速为0.83m/s时,污垢热阻Rf的渐近值为1.921×10-4m2·℃/W。
污垢热阻的渐近值与冷却水流速成反比关系。
这些污垢热阻的数据比TEMA推荐要低。
试验结果注释:
曲线1:不同自来水流速下污垢热阻的变化
曲线2:自来水流速的变化
曲线3:1~20天冷却水流速为 1.44m/s时污垢热阻的实验曲线,Rf的渐近值为1.14×10-4m2·℃/W。
曲线4:21~36天冷却水流速为0.83m/s时污垢热阻的实验曲线,Rf的渐近值为1.921×10-4m2·℃/W。
曲线5:37~42天后冷却水流速为 1.44m/s时污垢热阻的实验曲线,Rf的渐近值为1.82×10-4m2·℃/W。
曲线6:43~46天后冷却水流速为0.83m/s时污垢热阻的实验曲线,Rf的渐近值为
1.87×10-4m2·℃/W。
2.2.2换热面上污垢的变化
试验过程中还发现污垢的老化现象。
老化的进行使沉积物的特性发生变化,老化的表现为:晶体结构的变化、沉积物的聚合、微生物的饥锇死亡等4]。
通常污垢的老化都会引起沉积物随时间变得更加坚韧,更难以剥蚀。
目前国内外对污垢老化的研究尚缺乏必要的数据。
如图2的曲线5所示,当试验历经了36天后,在没有停机清洗的情况下直接将冷却水流速增至1.44m/s,发现污垢热阻并没有由1.921×10-4m2·℃/W下降至1.14×10-4m2·℃/W,而是趋于一定值约为1.85×10-4m2·℃/W。
在第43~46天,降低流速到0.83m/s时,污垢热阻只是上升一点到1.87×10-4m2·℃/W,见图2的曲线6。
以上数据表明污垢沉积在换热管表面上一段时间后会老化,此时增加流速并不能有效的剥蚀污垢从而降低污垢热阻。
水冷式冷水机组冷凝器污垢热阻的动态试验研究:3结论
从6月到10月这四个月的污垢热阻试验数据可发现,污垢热阻的渐近值与冷却水流速成反比关系,与珠江水悬浮物含量成正比,约为1.14×10-4~1.921×10-4m2·℃/W。
污垢老化的研究表明,换热管要定期清洗,最好是在污垢老化前清洗,否则污垢老化并粘连在换热管壁面上会造成更大的传热恶化和清洗困难。
此外冷却水质也是污垢热阻的重要影响因素之一,而珠江水质在一年内变化也较大,应开展水质对污垢热阻影响的进一步研究。
符号表
aw--冷却水侧强迫对流换热系数,(W/m2·℃)
ac,fz--制冷剂蒸汽在水平肋管管束上的冷凝器换热系数,(W/m2·℃)
ac--制冷剂HCFC-22在水平的单根光管内的对流换热系数,(W/m2·℃)
β--物性系数,等于
εf--肋管的修正系数
εz--管束修正系数
λR--HCFC-22的导热系数,(W/m2·℃)
λw--换热管材料的导热系数,(W/m2·℃)
δ--换热管壁的厚度,m
ρ--HCFC-22的密度,kg/m3
μ--HCFC-22的动力黏度,Ns/m2
Ai--换热管的内表面积,m2
Ao--换热管的外表面积,m2
do--换热管外管径,m
g--重力加速度,m/s2
Ki--有污垢条件下的以换热管内表面为计算标准的总传热系数,(W/m2·℃)
n--肋管总数
Qk--冷凝器总的换热量,W
r--HCFC-22的汽化潜热,kJ/kg
Rf--污垢热阻,热系数,m2·℃/W
Δtm--冷却水与制冷剂蒸汽之间的对数平均温差,℃
参考文献
1JamesM.Chenoweth.FinalreportoftheHTRI/TEMAJointCommitteetoReviewtheFlulingSectionofth eTEMAStandards.HeatTransferEngineering,1990,11(1):73~105
2GB50050-95,工业循环水处理设计规范
3彦启林,空气调节制冷技术,北京:中国建筑工业出版社,1995
4杨善让,徐志明,换热设备的污垢与对策,北京:科学出版社,1997
水冷式冷水机组冷凝器污垢热阻的动态试验研究:。