污垢热阻法.doc
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1、-污垢热阻法是最传统、最经典的污垢监测模型,其基本定义见下式。清洁和污染的换热面热阻分布如图1所示。首先测量洁净状态下的总传热系数Kc,然后在相同工况下,监测污染状态的总传热系数Kf,即可由式(8)和(12计算得出对应工况下的污垢热阻。如果可以在线测得K随时间变化的关系,就可以得到污垢热阻随时间的变化特性。4.2压降测量法压降测量法是所有污垢监测方法中操作最为简便而又行之有效的一种监测手段。只需测量换热管进、出口或换热器进、出口的压差,就可以通过污染前后压降的变化来反映污垢的积聚情况。换热管进、出口的压差包括沿程阻力和局部阻力。如图2所示,在一般的壳管式换热器中,污垢使换热管内径减小,粗糙度增
2、加,分析式(13),(14)可得:1)由于管内侧的表面粗糙度增加,使得沿程阻力系数加大,引起沿程阻力增加;2)由于换热管内径减小而引起沿程阻力增加;3)由于污物在管内进出口处的长期积聚,使得局部阻力系数加大,引起局部阻力增加。5换热器污垢监测的实验方法如前所述,污垢热阻的求取公式为式(8),式中污染状态下的总传热系数Kf可由设计工况下的传热方程求得。由式(18)可以看出,只要测出流体的质量流量,冷热流体进、出口温度,便可以计算出换热器内的传热系数,也就可以得出换热器内的污垢热阻。根据以上监测原理结合实验数据对实际工程中的换热器结构情况进行了监测。6实验过程及实验分析6.1实验过程管内污垢生长特
3、性实验的总体方案包括实验工况的确定、系统的运行和数据采集两个方面。1)实验工况的确定本实验在实际工程中进行,污水流量为110m3/h。2)系统运行和数据采集系统全天间歇运行,实验数据的采集由测量仪器定期自动记录。数据监测系统的采样周期为30min,这样每30min就可以计算出一个Kf,从而绘制出传热系数的变化曲线。在实验后期由于污垢厚度已经趋于稳定,变化较缓慢,所以将测量频率变为每2min测量一次温度,以验证污垢是否达到稳态。6.2实验结果及分析图3为换热器内污垢热阻随时间变化的曲线。实验运行时间为2007年1月26日00:302月5日13:30,总计253h。在这段运行期间内热泵机组根据负荷
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