組合轉(zhuǎn)子抑垢性能研究.pdf

1、換熱設(shè)備作為石油化工行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，其傳熱性能的好壞對(duì)能源效率、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境的影響巨大，而污垢又是影響換熱器傳熱性能的重要因素，所以開(kāi)發(fā)既能抑垢除垢又能強(qiáng)化傳熱的技術(shù)尤為重要。
　　本文從換熱設(shè)備污垢機(jī)理和解決污垢問(wèn)題的對(duì)策兩方面對(duì)國(guó)內(nèi)外污垢研究進(jìn)展進(jìn)行了梳理;此外，總結(jié)了內(nèi)插件自清潔技術(shù)的研究現(xiàn)狀，主要包括螺旋彈簧、紐帶和組合轉(zhuǎn)子。基于上述研究，本文對(duì)組合轉(zhuǎn)子的抑垢性能進(jìn)行研究。
　　首先，設(shè)計(jì)并搭建組合轉(zhuǎn)子污垢實(shí)驗(yàn)裝置

2、，選用碳酸鈣過(guò)飽和溶液模擬換熱管內(nèi)析晶污垢的生長(zhǎng)過(guò)程，研究在不同流速和不同水浴溫度下組合轉(zhuǎn)子的抑垢性能。并將螺旋開(kāi)槽葉片轉(zhuǎn)子與當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的螺旋紐帶的抑垢性能進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，流速增大，抑垢性能增強(qiáng);水浴溫度升高，抑垢性能減弱，但水浴溫度對(duì)組合轉(zhuǎn)子換熱管內(nèi)污垢沉積的影響較流速影響小。螺旋開(kāi)槽葉片轉(zhuǎn)子換熱管內(nèi)的污垢漸近值為螺旋紐帶的72％，抑垢性能更好，表明螺旋開(kāi)槽葉片轉(zhuǎn)子在污垢自清潔方面具有較好的應(yīng)用前景。
　　其次，以

3、MgO顆粒污垢懸浮液作為循環(huán)工質(zhì)，對(duì)比光管與組合轉(zhuǎn)子換熱管內(nèi)顆粒污垢沉積情況，此外，還利用掃描電鏡(SEM)獲得顆粒污垢的表面形貌，從微觀角度分析組合轉(zhuǎn)子的抑垢性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相較于光管，組合轉(zhuǎn)子換熱管內(nèi)顆粒沉積少且稀疏，抑垢性能較佳，其中，螺旋三葉片轉(zhuǎn)子抑垢性能更優(yōu)。
　　最后，采用數(shù)值模擬方法研究不同間距和不同偏心距離的組合轉(zhuǎn)子的抑垢性能，獲得顆粒污垢vf在軸向長(zhǎng)度的變化曲線。模擬結(jié)果表明，無(wú)間隔排列的組合轉(zhuǎn)子抑垢性能最好