板式冷却器在换热过程中始终存在着结垢堵塞

　　板式换热器如何进行热交换_信息与通信_工程科技_专业资料。在化工生产过程中,介质的热量交换均离不开换热器家。而大多数换热器 均以水为换热介质,由于水的特性,在换热过程中始终存在着结垢堵塞问题,大大 降低了传热速率,迫使换热器因传热不够而停车清洗。 而换热器

　　在化工生产过程中,介质的热量交换均离不开换热器家。而大多数换热器 均以水为换热介质,由于水的特性,在换热过程中始终存在着结垢堵塞问题,大大 降低了传热速率,迫使换热器因传热不够而停车清洗。 而换热器的清洗,一方面影 响正常生产,另一方面增加了产品的造价。以哈尔滨气化 24 工号 W03 为例,换 热器管程中介质为粗煤气,壳程中是地下抽取的新鲜水,这台换热器每年因清垢 停车次数占全年停车次数的 15%。另外,清洗换热器时,用高压(70MPa)清洗机清 洗,不仅增加成本费用,而且由于换热器受到高压水冲击,易受损变形,缩短使用 寿命。 对气蚀的形成机理和形成过程的研究，在很长一段时期内以试验研究为主。20 世纪 90 年代开始，随着大容量、高速度计算机的出现和并行化技术的发展，极 大地推动了计算流体力学的发展。 越来越多的学者开始使用大型 CFD 软件对气蚀 机理和结构展开研究，取得了很多重要的成果。换热器试验台在运行过程中，由 于水泵进水管路上有较小管径的节流段存在，在逐步加大水泵流量过程中，水系 统管路振动增大。 文中采用 CFD 技术对节流水管中液体流动进行模拟，对管中气 泡的产生和溃灭进行了分析，分析结果具有一定的理论意义和实用价值。 换热器水系统工作原理是换热器试验台水系统布置采用水箱在上， 水泵在下的方 式，即倒灌式。水箱为开式水箱，P 为大气压力，h 为水箱液位至水泵进口轴线 距离。依据试验台运行情况，选取水和空气为两相介质。由于水管路关于中心轴 线对称，因此将模型简化为二维结构。水介质由左侧入口进入管道，由右侧离开 进入水泵。利用 CAD 软件绘制换热器试验台水系统进口管，存为 sat 文件后，导 入前处理软件， 进行网格划分， 并检查网格质量、 网格的等角斜率和等尺寸斜率， 确保网格质量良好。 打开基本求解器对话框，求解器选项选取离散求解器，算法选项选取隐式算法； 空间属性选项选中轴对称；时间属性选中定常流动；速度求解选中速度。 采用有限体积法将空间域上连续的控制方程转化为离散方程，采用 SIMPIE 算法 求解压力与速度耦合。 在基本方程的离散差分格式中，速度项采用一阶迎风差分 格式， 湍动能项和紊粘系数项采用一阶迎风差分格式， 压强项采用标准差分格式。 边界条件的使用具体如下： （1）进口条件：水管段的入口为压力入口边界条件，进口压力为 110kPa。 （2）出口条件：水管段的出口为压力出口条件，出口压力随流量不同而发生变 化。 （3）水的汽化压力为 4.24kPa。 管线中结垢除因腐蚀等因素外,主要因为注入水中的 Ca2+、 HCO-3 浓度较高,因此, 由 HCO-3 电离的 CO2-3 浓度较高,Ca2+的摩尔浓度与 CO2-3 的摩尔浓度的乘积已 超过 CaCO3 溶度积。 在其它条件不变的情况下,亦会有 CaCO3 晶体生成,下面来分 析影响结垢的因素。 (1)注入水的流动状态 结垢受水流速度、水流状态的影响,一般说来,在不考虑其它因素的条件下,水流 速度越小,结垢趋势越大。 (2)温度 当注入水由井口流到地面时,温度逐渐升高,大约从 16℃升到 20～30℃,我们知 道,钙在酸性、 中性、 弱碱性介质中的溶解度随温度升高而减小,即其溶度积随温 度升高而减小,而 HCO-3 的电离度却随温度升高而增大,即 CO2-3 的浓度逐渐增大, 虽然 Ca2+的浓度随着垢的形成而减小,但结垢现象仍然是逐渐加重的。 (3)水质 所用水质较差,易形成 Fe(OH)3、Fe2O3 晶体,一旦有 Fe(OH)3、 Fe2O3 生成,CaCO3 晶体极易以其为晶种,吸附在其表面,快速聚集,使结垢程度加大,温度愈高,垢形 成的愈多。因此,换热器水线出口较入口处结垢现象严重。 (4)压力对水中存在 HCO-3 有下列电离平衡 2HCO-3=CO2-3+CO2+H2O 当压力增大时,减少气体生成,电离方程式向左移动,可 减小结垢趋势,但对 CaCO3 溶解度的影响小于温度对 CaCO3 溶解度的影响。 ARD 艾瑞德板式换热器（江阴）有限拥有世界上进的设计和生产技 术以及全面的换热器专业知识，一直以来 ARD 艾瑞德板式换热器（江阴）有限 致力于为全球 50 多个国家和地区的石油、化工、工业、食品饮料、电力、 冶金、造船业、暖通空调等行业的客户提供高品质的板式换热器，目前已有超过 50，000 台的板式换热器良好地运行于各行业，ARD 艾瑞德板式换热器（江阴） 有限已发展成为可拆式板式换热器领域的全球领导者。 ARD 艾瑞德板式换热器（江阴）有限同时也是板式换热器配件（换热器板片 和换热器密封垫） 领域全球排名的供应商和维护商。能够提供世界知名品牌 （包括：阿法拉伐/AlfaLaval、斯必克/SPX、安培威/APV、基伊埃/GEA、传特 /TRANTER、舒瑞普/SWEP、桑德斯/SONDEX、艾普尔.斯密特/API.Schmidt、日阪 /HISAKA、风凯/FUNKE、萨莫威孚/Thermowave、维卡勃 Vicarb、东和恩泰 /DONGHWA、艾克森 ACCESSEN、MULLER、FISCHER、REHEAT 等）的所有型号的板式 换热器板片和垫片。 全球约有 1/5 的板式换热器正在使用 ARD 艾瑞德板式换热器 （江阴）有限提供的换热器配件或接受 ARD 艾瑞德板式换热器（江阴）有限 的维护服务（包括定期清洗、维修及更换配件等维护服务）。 无论您身在何处，无论您有什么特殊要求，ARD 艾瑞德板式换热器（江阴）有限 都能为您提供板式换热器领域的系统解决方案。
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