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无锡东进:换热器中污垢对其产生的影响

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换热器污垢的积聚是污染物在换热面上的粘附和剥离两个过程的动态平衡。其污染程度是用污垢热阻或污垢系数来表示的。在运行条件发生变化时,污垢的热阻也会发生变化。但设计换热器时,都是按照某一个正常运行工况来选取污垢热阻污垢系数的。

而换热器常常要在非设计工况下运行。现在我们来分析变工况运行时,污垢对换热器不可逆性的影响。我们以图和图所示的逆、顺流热换器为分析对象。如换热器的作用是用人口温度为几的水将质量流量为心工艺流体从温度几冷却到温度凡。

水在管内流动,工艺流体通过壳侧。若工艺流体是洁净的,则只有管侧出现污垢。对于管内流动,流体的放热系数可以认为与流速或质量流量的次方成正比,在忽略管壁热阻和管内外表面的差别时,换热器的总传热系数。如运行是处于设计工况,则,最后稳定在设计值。但运行工况是经常发生变化的。

出冷却水人口温度对逆流换热器的墒产生数的影响。在传热量不变时,冷却水的人口温度越高,则换热器的嫡产生数越小。在污垢热阻低于设计值时,嫡产生数也小于设计值,反之亦然。因此,从可用能损失的角度来看,也不希望污垢热阻大于设计值,在这一点上与污垢热阻对换热器的传热和流动的影响相似。

用数值法求解方程组一,得水的质量流量和水的出口温度随污垢热阻变化的规律。再通过式得到顺流换热器墒产生数随垢热阻的变化规律图。可见其规律与逆流换热器相似。结论逆、顺流换热器的不可逆性总是随污垢热阻的增加而增加。因此,从减少换热器的可用能损失的角度来讲,在运行时应尽量保持换热面的清洁。