柔性大波纹管换热器的阻垢自清洗特性实验研究

　　化学工业与工程技术柔性大波纹管换热器的阻垢自清洗特性实验研究梁红野庞向飞陈彦泽。石油大学，山东东营257062；2.胜大集闭总公司，山东东营257062摘对性大波纹管通波纹管和光管换热器的阻垢性能和自清洗性能进行了实验对比，结果热器的使用寿命。具有良好的强化传热性能阻垢和自清洗等性能，是种石油化工工业中具有广泛应用前景的传热元件。

　　管壳式换热器是目前石油化工能源等行业应用为广泛的换热设备。作为能量系统及1艺过程中使用广泛的单元设备之，很多换热器都存在着不同程度的污垢问。污垢的存在，使换热器的传热能力降低。介质流动阻力增大，由此造成了系列经济损失，因而成为换热器设计及运行维护的个重要方面。

　　早在20世纪70年代，曾有人提出用波纹管作为换热管用在管式换热器上。由于波纹管可做成相对流线型，流体阻力增加不会太大，对强化传热十分有利。新型的柔性大波纹管换热器不仅具有般波纹管的优良特点，还具有其的优点。

　　1实验研究柔性大波纹管是采用40，0.5，1不锈钢管，通过特殊加工方法外胀制成的种高效强化传热元件。1.其几何结构特点是具有比般波纹管小的波节较大的波深和更加薄的壁厚。其刚度比普通波纹管低，在实际使用中采用较多的折流板等对其挠度加以限制。

　　为进步研究柔性大波纹管的传热和阻垢特性，建立了试验装置，2.热水罐内装有两个电热塞共计8界，在阻垢实验中用来加热专门配制管中的冷水进行换热。温度测量采用0.1级精密玻璃水银温度计。实验流体温度控制在60，80冷水流量计试验用套管，热器热水流，计冷水入口水泵Q不诱钢管，节距=20，波深，=6爪爪。而普通波纹管和光管为和0，1父0.81的不锈钢管，普通波纹管界距=30，波深=3.5.实验用管材均为316所有换热管单根管长2000，均采用两根串联。每隔1测量次数据，取柔性大波纹管普通波纹管和光管的尺值均在比较接近均温度大致相同，以保证实验结果具有可比性。

　　由于现场实际工况结垢的复杂性多样性。实验室条件难以模拟，因此，为缩短实验时间，采取在人为的严重结垢条件卞进行实验工作。实验流体采用石油大学华东机电学院化机专业，本科，工程师，现从事石油化工过程装备等的研究和管理工作，义，的饱和溶液，即在水中加人定比例的NaCUCaCl2fflNaHCO3KfiJffifig02实验结果及寸论实验分别比了柔性大波纹管普通波纹管和光管的传热和阻垢特性。实验所得的换热管总传热系数和时间，的关系3，计算方法参有关文献。在实验条件比较接近的情况下，柔性大波纹管的总传热系数尺值比普通波纹管和光管都要高，且污垢生成在者中明显晚，其传热过程始终不稳定可能是由于污垢的生成与去除过程较剧烈造成的。光管在开始时传热系数有所提高，是由于污垢开始生成时增大了换热面的粗糙度，强化了换热，有关文献称之为污垢生成的诱导期3.

　　时间h污垢热阻私和时间，的关系4.在开始阶段，光管和波纹管污垢生成都要经历段诱导期和激发期。柔性大波纹管和普通波纹管的污垢诱导期明显较长，实验条件下，约需12，151这有利于避免在换热面形成硬质垢层。在诱导期内，计算所得的热阻可以是负值是由于早期在换热面上生成的污垢颗粒可以起到定的强化传热效果。

　　时间h在加大流体流速过程中，普通波纹管和光管的热阻均有所下降，降低幅度较接近。柔性大波纹管降低幅度较大，撄不稳定。在短时间内，光管的热阻开始上升，达到略低于原来稳定条件下的热阻值后基本保持相对稳定；普通波纹管的热阻则未明诚反弹；柔性大波纹管的热阻有明显反弹，似基本稳定在原热阻值的15，14.证明柔性大波纹管和，通波纹管在大雷诺数条件下具有较强的自沾洗能力。

　　柔性大波纹管和普通波纹管具有良好的阻诟和自清洗特性，主要在于波纹管较光管复杂得多。具符内不仅存在次扰流流动，还有沿波纹管轴线1；流速周期性的脉动，使其污垢生成不易稳定，污垢热阻值较低，且容易清洗。另外，柔性大波纹管具打明显自振动特性，利于强化传热，却不利于污垢在竹壁上附着。

　　柔性大波纹管刚度较小，其自振动特性对使ffi寿命和换热管强度等有负面影响。鉴于柔性大波纹管管壁厚度是普通波纹管和光管管壁的63左右。而其力学性能尚未进行实验考证，建议宜在1.力较低的条件下或采用管外压力高于管内流体压力的力式使用，以保证柔性大波纹管的强度要求。

　　时间h在相同实验条件下，光管的热阻生成速度比波纹管快，且热阻增加的幅度也大得多。当钕化时，光管热阻增加的幅度约为普通波纹管的1倍。波纹管的热阻不仅明显低于光管，热阻生成时问Ui迟就相对稳定后的传热系数而言。普通波纹管比光管高约17以上，且比未结垢的光管还高10以上；而柔性大波纹管的总传热系数则比普通波纹灯高左右。

　　实验中，当换热管的污垢趋于稳定后，保持加热温度不变，将流体流速加大约1倍，考察波纹竹和光管的自清洗性能，实验结果5.

　　化学工业与工程技术膜辅助电解处理草浆黑液的碱回收可行性研究钟飞1.薛建军21.南京化。职业技术学院化学工程系，江苏南京210048；2.南京航空航天大学材料与技术学院，江苏南京210016液，对回收草浆黑液残碱的可行忭进行了研究。研究结果明草浆黑液经过处理后。90，的残碱可以被有效回收，吨碱平均能耗4在造纸废水中。黑液的污染大，它是碱法制浆过程中蒸煮而形成的种高浓度有害废水。其污染约占造纸工业总污染贷的90，因此，造纸污染的治理关键在于黑液的治理。由于我国森林资源匮乏，故造纸工业大量便用非木材类纤维原料，占全国制浆产贵50以上，其中禾草是种具有代性的是速生的优良非木材纤维原料。世界90以上为我国造纸工业主要的污染源，目前其产生的，已占造纸工业的70.由于草类原料杂质多，耗碱量大，黑液中除含有大量的有机物外，还含有大量的残碱以及碳酸盐硫酸盐硅酸盐等无机物。4木浆黑液相比。草浆黑液的热值低黏度大，因此造纸工业中成熟的燃烧法碱回收处理技术还不能有效地运用于草浆黑液的处理。目前，草浆黑液的处理仍是个亟待解决的重大课2.

　　膜辅助电解作为膜分离技术的种。在国外已性及影响因素进行了研究。

　　1草浆黑液膜辅助电解处理的基本原理草浆黑液膜辅助电解处理过程。

　　分离回收负极草浆黑液m1膜辅助电解处理的拭+，列！

　　采用传统阴阳膜交替的电渗析器处理草浆黑液，由于仅能起个浓缩淡化的作用，除了黑液中的木质素外，其他糖类色素以及所有的阴离子均能透过阴膜进人回收区阴极区，造成NaOH浓度过低，在电渗析至定程度时。黑液中的，大量广泛用于木浆黑液处理的研究3.针对我国草浆黑液污染严重和治理困难的现状，笔者系统地采用膜辅助电解技术进行草浆黑液综合处理的试验性研究。本文主要对草浆黑液膜辅助处理碱回收的可行，男，江苏南京人，2，2年毕业于南京航空航天大学材料学专业，硕士。助理讲师，研究方向为废处理与综合利用。

　　3结语柔性大波纹管普通波纹管内部流动状态均比光管复杂。存在次流动和沿波纹管轴线方向流速周期性的脉动。这种复杂的流动状态方面使波纹管的传热系数及内外壁的传热膜系数比光管高，另方面可以防止污垢的生成，巨对污垢有冲击和洗刷作用，可避免形成较高的污垢热阻和难以清理的硬质垢层。通过提高波纹管内外流体的流速。可有效清除换热面的污垢。

　　陈彦泽。孙力。波纹管阻垢性能试验研究。石油大学俞佐平。传热学北京等教育出版社，1986.

　　杨善让，徐志明。换热设备的污垢lg对策M.北京科学出版社，1997.