列管式降膜蒸發(fā)器加熱管內(nèi)鋼絲螺旋防垢技術(shù)研究.pdf

1、管式降膜蒸發(fā)器作為一種高效換熱設(shè)備被廣泛應(yīng)用。然而其加熱管內(nèi)壁污垢問題一直未得到有效解決。在綜合分析降膜流動特性及現(xiàn)有針對管式降膜蒸發(fā)器污垢防治方法的基礎(chǔ)上,提出降膜鋼絲螺旋防垢技術(shù)。通過鋼絲螺旋的運(yùn)動以及液膜流場的共同作用實(shí)現(xiàn)防垢的效果。
　　通過對結(jié)晶以及邊界層理論的分析,得到了管式降膜蒸發(fā)器加熱管內(nèi)鋼絲螺旋防垢技術(shù)防垢機(jī)理:(1)固液界面速度邊界層及溫度邊界層的改變延緩污垢形成;(2)邊界層內(nèi)的機(jī)械擾動及時(shí)除去細(xì)小結(jié)晶。

2、r>　　應(yīng)用FLUENT對一端固定鋼絲螺旋的降膜管內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值模擬分析表明:管內(nèi)設(shè)置鋼絲螺旋后,液膜厚度呈周期性變化。雖然受鋼絲螺旋阻力影響,液膜出口軸向速度比空管平均減小15％,但由于產(chǎn)生了徑向及切向速度,并且液膜湍流強(qiáng)度提高,對于防垢具有重要意義。降膜管內(nèi)插入鋼絲螺旋后強(qiáng)化了液膜的對流傳熱,與空管相比,總傳熱系數(shù)平均提高32%。
　　以清水為工質(zhì)建立冷模試驗(yàn)平臺,從利于防垢角度確定了螺旋布膜器及鋼絲螺旋尺寸參數(shù):采用單個(gè)螺距

3、螺旋流道、15°螺旋角的螺旋布膜器布膜效果較好,且阻力僅使管口以上液面升高50mm;螺距在18~22mm,與管壁間隙在0~2.25mm,絲徑為1.5mm的鋼絲螺旋最利于液膜流動。同時(shí)發(fā)現(xiàn),液膜的名義流速及鋼絲螺旋的彈性系數(shù)作為影響鋼絲螺旋軸向振動的重要因素,在設(shè)計(jì)鋼絲螺旋時(shí)需重點(diǎn)考慮。
　　通過對降膜管內(nèi)鋼絲螺旋防垢技術(shù)進(jìn)行傳熱試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):插入鋼絲螺旋的降膜管具有防垢效果;初始結(jié)垢速率與防垢速率保持平衡時(shí)的臨界△csur隨名義流