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注意!换热器换热表面污垢的沉积会使换热效率大幅度降低

2020-05-19

换热器结垢是传热领域一个不易攻克的难题,换热表面污垢的沉积会使换热效率大幅度降低,增加了系统的功耗,降低了产品的能效,同时增加了运行成本。一些高效换热管的设计初衷就是通过各种齿形的优化来实现更好的流动和换热,但是费尽心血带来的一点点改善往往就被运行几天形成的污垢给“吃”掉了,这些都是我们极不愿意看到的。今天小编就带领大家来简单认识一下“污垢背后的故事”。

注意!换热器换热表面污垢的沉积会使换热效率大幅度降低


一、结垢因素

(1)流体的流动速度。

流体的流速可通过对传热传质的影响和机械作用力使结垢受到影响,该影响过程非常复杂。事实上,流速对不同类型结垢产生的影响是不同的,对不同类型换热设备结垢的影响程度也不相同。在换热器中,流速对污垢的影响应该同时考虑其对污垢沉积和污垢剥蚀的影响,对于所有各类污垢,由于流速增大引起剥蚀率的增大较污垢沉积的速率更为显著,所以污垢增长率随着流速的增大而减小。但是在实际运行中,流速的增加将增大能耗,所以,流速并不是越高越好,应就能耗和污垢两个方面来综合考虑。

2)流体性质。

流体的性质包括流体本身的性质和不溶于流体或被流体夹带的各种物质的特性。在冷却水系统中,水质特性对污垢沉积起关键作用,若含有盐和其他物质,可能因温度或浓度的变化而结晶等;若含有不溶解气体会影响金属表面的腐蚀;若含有微生物和养分也对生物污垢有影响。

(3)传热壁面的温度。

流体温度及其传热系数决定该界面温度。化学反应速度取决于温度,生物污垢也取决于温度,流体温度的增加一般会导致化学反应速度和生物污垢速度的增大,从而对污垢的沉积量产生影响,导致污垢增长率升高。

注意!换热器换热表面污垢的沉积会使换热效率大幅度降低


(4)换热设备参数。

一是换热面材料:通常结垢情况与材料有很大关系。研究发现,铜合金材料对生物污垢起抑制作用。而对于其他常用的碳钢,不锈钢而言,只是通过腐蚀产物的沉积而影响结垢,而如果采用耐蚀性能良好的石墨或陶瓷等非金属材料,则不易发生结垢。

二是换热面状态:换热面材料的表面质量会影响污垢的形成和沉积,表面粗糙度越大,越有利于污垢的形成和沉积。三是换热器结构:经验表明,一般板式换热器和螺旋板换热器的抗垢性能要优于管壳式换热器。

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