缩放管混合污垢特性的实验研究

摘要

缩放管是一种典型的强化换热管，由依次交替的多节渐缩段与渐扩段构成。与其它强化管相比，缩放管加工简单，制造成本低廉，传热效果较好，因此，在电力、化工、石油及海水淡化等行业中引起了广泛的重视并越来越多地应用于工业中。但在实际运行中，不可避免地会遇到污垢问题。由于污垢问题的复杂性，大多数文献都是关于单一污垢的研究结果，但生产实践中更常见的可能是混合污垢，因此，对混合污垢进行研究的意义更大。 本文首先将光管传热特性的实验结果与一个广泛承认的管内湍流换热实验关联式进行比较，证实了实验系统的可靠性。在此基础之上，测试了缩放管在清洁状态下的传热特性，得出了缩放管管内强制对流换热关联式。然后利用污垢热阻的离线测量模型，在实验室里进行了缩放管及其对应光管混合污垢特性的对比实验，得出各自污垢热阻随时间的变化关系。最后考察了工质流速、颗粒浓度和颗粒粒径对缩放管混合污垢特性的影响，实验工质为加有MgO或CaSO<,4>颗粒的人工硬水。实验结果表明：在相同流速、浓度条件下，与对应光管相比，缩放管不仅有较好的阻垢性能，还有较好的传热性能；流速、颗粒浓度和颗粒粒径对混合污垢热阻有较大影响：增大流速、减小颗粒浓度、增大颗粒粒径都会使缩放管混合污垢热阻的渐近值减小。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1课题的背景及意义

1.2国内外研究概况和文献综述

1.3本论文的主要工作

第2章测量原理及实验系统

2.1测量原理

2.1.1流动阻力测量原理

2.1.2污垢热阻离线测量模型原理

2.1.3离线测量模型的主要特点

2.2实验系统

2.2.1测量装置

2.2.2实验步骤

2.2.3实验系统的改造

第3章实验误差分析及实验系统验证

3.1实验误差分析

3.1.1测量元件的有关误差

3.1.2误差分析

3.1.3分析结果

3.2实验系统验证

3.2.1验证的方法

3.2.2验证的结果

第4章实验结果及讨论

4.1缩放管的材质与结构参数

4.2缩放管的传热特性

4.3缩放管的流动阻力特性

4.3.1实验所用药品的配制和加药方法

4.3.2缩放管的流动阻力特性

4.4缩放管混合污垢特性

4.4.1缩放管与对应光管混合污垢特性

4.4.2缩放管与对应光管结垢前后传热特性

4.4.3流速不同时缩放管的混合污垢特性

4.4.4颗粒浓度不同时缩放管的混合污垢特性

4.4.5颗粒粒径不同时缩放管的混合污垢特性

结论

致谢

参考文献