水质参数与板式换热器结垢的关联

采用在线监测和手工分析相结合的方法,突出研究了天然循环冷却水（松花江水）中铁离子、细菌总数、pH值、溶解氧、浊度、电导率等水质参数与板式换热器内冷却水污垢热阻的关系。结果表明：板式换热器冷却水污垢热阻值比TEMA标准值小,且不存在诱导期;pH值和溶解氧影响铁腐蚀速率和细菌总数的变化,而浊度和电导率的变化又受细菌总数的影响;它们在运行初始阶段对结垢特性影响较大,而后进入平缓期。混合污垢间存在协同效应,减小溶解氧和细菌总数的含量可以起到抑制结垢的目的。     

影响换热面结垢诱导期的表面特性研究

换热面结垢是一个普遍存在的问题,而结垢诱导期的长短对污垢形成过程具有重要的影响,即使在相同实验条件下,不同材料换热面的结垢诱导期仍相差较大.因此本文通过对附着在换热面上的半球形污垢晶核进行受力分析,发现污垢晶核与换热面之间的附着力对其结垢诱导期长短起决定性作用,然后根据颗粒与平板间附着力模型,计算了污垢晶核与具有不同表面能的换热面间附着力,并与相应的结垢诱导期进行对比.结果表明:结垢诱导期的长短与换热面的表面能、污垢晶核与换热面间的附着力及表面粗糙度尺度有关.     

缩放管传热与污垢特性的实验研究

采用对比实验的方法,对两种缩放管及其对应光管的流动阻力、传热特性和污垢特性进行了研究。实验结果表明,缩放管的性能与其结构尺寸有关,两种缩放管的流动阻力系数明显高于光管。在加速结垢实验中,缩放管表现出良好的抗垢性能,具有结垢诱导期长、污垢热阻渐近值小的优点,而且缩放管平均传热系数都优于光管,在结垢前后都有良好的强化传热性能。     

不连续双斜向内肋管污垢特性实验研究

以松花江水为工质,采用对比的实验方法对不连续双斜向内肋管与光管的传热和污垢特性进行研究,并用数值方法模拟不连续双斜向内肋管内流场和壁面剪切力。结果表明:随着流速的增加,不连续双斜向内肋管Nu数的增长趋势开始变缓;不连续双斜向内肋管在3种流速下都出现结垢诱导期,流速高时诱导期会相对更长,说明其内肋对管型结构会延长结垢时间;管内流速约达到0.5m/s后,提高流速对污垢热阻的影响已不明显,且与不连续双斜向内肋管传热特性的变化趋势相关;由于不连续双斜向内肋管的内部流场和剪切力的周期性变化,不连续双斜向内肋管的换热和抗垢性能均优于光管。     

水质对板式换热器结垢的影响权重及其机制分析

该文动态监测了板式换热器的松花江冷却水污垢热阻,测量了6种水质参数(溶解氧、电导率、浊度、氯离子、碱度、钙离子)在8个不同时刻的数值,并将各水质参数与对应时刻的污垢热阻进行了灰色关联分析。分析结果显示:碱度对板式换热器的污垢热阻影响最显著,而溶解氧的影响权重最小。通过分析水质参数的变化发现:水质参数与污垢的形成过程密切相关,在结垢初始阶段水质影响较大,而后影响渐弱、渐缓。而且各水质参数之间互相影响,所形成的污垢为由析晶污垢、颗粒污垢、生物污垢、腐蚀污垢等共同组成的混合污垢,但主要以析晶和颗粒污垢为主。因碱度、钙离子含量较高导致主流溶液中碳酸钙等物质的饱和度较高,且流速较低,故对流传质在结垢过程中起主要作用。     

预测板式换热器污垢热阻的新方法

通过动态监测板式换热器冷却水污垢热阻及影响污垢热阻的松花江水水质参数（如pH值、溶解氧、铁离子、氯离子、细菌总数、浊度、电导率、化学需氧量、碱度和硬度等）变化。采用BP神经网络主成分分析、主成分回归、全要素BP神经网络三种预测方法建立板式换热器污垢热阻预测模型,选取1-15号样本为训练或回归拟合样本,16-20号样本为测试样本,并将三种方法的预测结果进行了对比。结果表明,三种方法均可对板式换热器污垢特性进行有效预测,而基于主成分分析的BP神经网络方法的预测结果误差小,优于另外两种方法。     

汽轮机相对内效率应达值的确定方法

针对汽轮机采用回热或再热后，汽轮机整机相对内效率不能准确反映汽轮机通流部分的运行经济状态问题，提出采用级组相对内效率来评价汽轮机各段通流部分的运行经济状态。同时，针对喷嘴配汽凝汽式汽轮机中，各个级组相对内效率有不同影响因素，分别给出调节级、中间各个级组以及最末级组相结内效率应达值的确定方法。为识别汽轮机通流部分运行经济状态是否正常并诊断出引起其失常的具体部位奠定了基础。     

具有内置式加热器的凝汽器喉部流场的数值模拟

采用κ-ε模型并结合壁面函数法,利用SIMPLEC算法编程,对某具有内置式加热器的凝汽器喉部的流场进行了三维数值模拟,得到了整个喉部流场的速度分布情况.结果表明,内置式加热器使凝汽器喉部出口流场速度分布的不均匀性加大,从而导致凝汽器热负荷的不均匀,最终影响到凝汽器的真空.该数值模拟结果对凝汽器喉部的完善化设计及改造,具有一定的指导作用.图3参9     

相变胶囊堆积形态对蓄热系统性能的影响分析

建立相变蓄热胶囊的三维有序及无序堆积模型,在此基础上分析相变蓄热胶囊有序及无序对蓄热系统特性的影响。通过对蓄热系统的蓄热量、蓄热用时、蓄热效率及系统内温度分布等关键性能指标情况分析,提出一种判定蓄热终点的新方法。结果表明:当采用有序堆积时系统的各项性能指标最优,叉排堆积时蓄热效率最低,而无序堆积时蓄热总量最少。另外,换热流体流速增加可加快蓄热过程,但此时蓄热系统蓄热效率较低。     

板式换热器运行参数影响结垢的权重及机理分析

对比实验研究了不同工况(冷却水入口温度、流速)下板式换热器松花江冷却水污垢特性,将污垢热阻与这两种运行参数进行了灰色关联分析,并就运行参数对其结垢的影响逐一作了机理分析。结果表明:板内污垢为析晶、生物等污垢共同组成的混合污垢,呈渐近型增长且无诱导期;冷水入口温度比流速更影响结垢;结垢机理为:冷水入口温度的提升,强化了污垢的附着、削弱了污垢层的脱除,结垢由对流传质和表面反应共同控制,低流速以对流传质为主,高流速以表面反应为主;流速对污垢剥蚀的影响强于沉积,故流速增加,净结垢量减少,污垢增长率减小。