赵磊
淄博热力有限公司，山东 淄博 255000
摘要：文章主要是分析了二甲基甲酰胺中的盐在转换器换热冷却过程中的结垢行为，然后采用到了内置弹簧以及液固流态化这两种方法结合到一起对换热器在线防垢除垢展开了相关的讨论和研究。
关键字：二甲基甲酰胺；防污垢；换热器；内置弹簧
1前言
近年来，我国经济水平的快速发展，同时也推动了工业领域的进程。换热设备在我国工业领域当中以广泛应用开来，但其在运行的过程中还存在了污垢沉积的问题，结垢的形成会大大降低到换热的效率，且增加了流动的阻力情况。
2换热器结垢危害
结垢是指在与脏液体接触的过程中以液体状态逐渐积累的所有物质的固体层。结垢对各种热交换设备有很大的影响，一个是污垢层的传热系数非常低。这将增加热传导阻力并提高热交换设备和变速器发动机的效率。其次，当在用于热交换的设备的表面上形成污垢层时，用于热交换的设备中的流体流动连接通道的流动面积将减小，从而导致流体的流动，当电阻减小时，它将消耗更多的泵额定功率并增加生产成本。为了补偿结垢导致的传热效率下降，在热交换器的详细设计中，应选择过度传热的总面积作为适当的补偿，并将结垢的热阻RF转换为调整量。总传热效果系数。随着热交换器运行时间的延长，积垢的热阻RF增大，总传热的计算方法减小。总的热稳定性系数由冷流体与热液体和气体之间的过量热传递确定。当总传热系数小于if的值时，将不需要热交换器的传热性能，例如工业上没有要求。因此，应在清洁后清洁热交换器以去除水垢层。
3实验部分
含有混合搅拌盐的DMF混合溶液从筛网中滤出，并通过循环往复泵泵送到热交换管的测试段，并通过管之间的城市自来水冷却，然后返回到储罐。储罐中的粘性液体被电加热棒加热，再加热的额定功率由电压调节的模块控制。验证实验的散热模块为不锈钢管套，管长2m，内管尺寸14mm×2mm。外管的尺寸为24mmx2mm，并且热交换管的入口和出口都装有Ptl00耐热等级的各种传感器，可用于测量大多数湍流入口和直接出口的室内温度。液体和气体平台的流量通过涡轮增压流量计测量，为了大大减少由热引起的损失，管道被包裹了一层良好的隔热效果。热阻，涡轮增压和流量计的信号不能以多种方式使用，用于后续处理和自动智能时间记录的计算机，全面的数据收集间隔也可以任意设置。
4实验结果及分析
4.1裸管实验
该实验部分是探索影响缩放和堵塞的因素。目前，科学研究还没有提出这种普遍且更准确的结垢分析和预测理论。这就需要对大量热交换设备的影响和具体情况进行具体分析。在缩放的许多重要因素中，可以选择室内温度和流速：1.对于整体运行的设备，外部特性（例如，由于特性不同而导致的热交换器表面的粗糙度）换热表面上的液体，气体和材料的变化很难改变；2.难以改变摄氏度和水的流量，并且结垢对热交换器的影响更大；3.目前，对流速度比对结垢的影响尚无统一标准。但是，对于相同的不同类型的水垢形成和相同的水垢早期，水流速度的影响是不同的；4.以前的大多数研究仅考虑单个因素，而主要因素对热量的影响很大。
4.2温差影响
流量为0.6m·s-1，冷流体和热流体流的组合分布具有25、35和45°C的平均每月温差。随时间测量结垢的热阻。也可以看出，在初期初期有一个短的诱导期，fBJ将增加，并且结垢的热阻基本上将线性增加。从文档得出的结论表明有污垢。产生机理是对两种晶体污染与颗粒污染混合机理的研究。与室内和室外的温差情况相比，昼夜热传导的温差增加，污垢的数量减少。
这表明流体的冷端和热端之间的温差增加，并且DMF混合溶液中的钠盐更容易沉淀。因此，盐在管壁和水垢上积聚得越快，热阻就越大。缩放比例。温差将逐渐增加，并且与温差较低时相比，由温差引起的结垢效果将变得不那么明显。
4.3流速影响
DMF基本框架入口的整体温度控制在65°C。当流量低时，随着流量的增加，污物层上的剪切应力逐渐增加，从而加速了污物层的去除速度。在此期间，可以通过增加流速来减小缩放比例。当水流量高时，结垢率将随着流量的增加而增加。但是，在按比例缩放的过程中，粒子传播的压力点较大，并且高速产生的射流会积极促进微粒的形成，使小颗粒迅速到达周围的墙壁并吸收并易于结垢。
4.4内置弹簧
影响结垢的最重要因素是总体温度。弹簧的弹性辐射半径与试管内径之比。流量变化率u和螺距与试管内径之比相对较小。室内温度直接影响结晶速率，因此对结垢量影响很大，缩放随着摄氏温度的升高而发生。流速的影响先增大然后减小。这个主要趋势与裸管相反。这是因为弹簧弹性改变了结垢控制机构。在高流量下，随着流量的逐渐增加（例如高频下的弹簧振动），流体流动的预期因素变得更加明显，并且发生了颗粒状粘附，附着的异径管和污垢更容易脱落。实验结果表明，r=0.8的弹簧比r=0.6和R=1.0的弹簧具有更好的传热和除鳞效果。根本原因可能是r=0.8。此外，湍流的增加使得大颗粒难以附着在管壁表面上。
4.5液固流态化
4.5.1颗粒大小
不同尺寸的钢球颗粒的防垢和除垢作用具有两方面功能：小颗粒越高，固定床中大颗粒的数量越多，小颗粒的密度越大。在相同的设计高度上。在相同的流化区高度的情况下，与壁碰撞的可能性增加，所产生的灰尘和污垢更易于清除。其次同样的道理，大颗粒越小，对壁上油脂的影响就越小，油脂不容易被侵蚀。结果表明，直径为2.5mm和3.0mm的轴承的防垢和除垢效果不及小钢球的抗垢和除垢效果，表明粒状强冲击效果更为重要。
4.5.2颗粒数量
曲线在u=0.4m处测量，并添加相同量的D=3mm小钢球来测量。随着滚道数量的增加，灰尘和污垢的数量显着减少，直到再次出现并稳定为止。这是因为在相同的流量下辊的总数不同。流化区的总高度不同。随着滚道数量的增加，流化区的总高度减小，小颗粒有效水的冲刷面积增加，表面污渍增加。当大颗粒稀相仅充满整个测试道时，结垢效果不明显。添加小颗粒后，最佳的除垢效果基本保持不变。这是因为过多的颗粒将从管段中去除，以使管道中的颗粒总数长时间保持不变。
4.6内置弹簧和液固流态化结合
正交相关试验和固体两相流化试验证实，添加适当的弹簧弹性和流化小颗粒可以达到相同程度的除垢效果。过去进行过类似的科学研究，内置产品（例如弹簧和液体）与流化技术相结合。国内外关于换热器的阻垢和除垢的文献很少。因此，这组实验科学研究综合了在热交换器中抑制结垢和去除结垢的作用，并与液态CO流化抗结垢剂的效果进行了比较。直径小弹簧小于热交换管内径的20，很容易引起床料颗粒的堆积和阻塞。因此，该测试的流量为u=0.4m·s-1，验证实验的因素和基本条件与流化实验相同。微粒的形状和尺寸对热阻的影响与液固流化的影响相同，但是与流化除垢实验相比，结垢热阻没有降低。除垢时，D=2mm细颗粒的热阻大大增加。造成这种现象的原因之一是弹簧和壁之间的缝隙被无机盐填充，从而导致导热计算方法的减少。原因是水垢层逐渐形成在管的内壁上，破坏了弹簧的传热边界线层，降低了弹簧的功能，降低了热传导并增加了阻力。如果您考虑插入一个小弹簧，则实际上对传热有很大贡献。在这种情况下，信息合成的良好结果是传热不断增强，使得结垢量减少。
5结束语
由上可知，内置弹簧能够使得换热管的流体产生了绕流，而在一定的操作条件下颗粒流化能有效起到防垢污垢的效果，且会随着颗粒数目的增加使得结垢的速率不断降低，结垢量随之而减少。
参考文献
[1]时传兴,张桂鑫.螺旋带防垢装置在低压灰水换热器中的应用[J].石油和化工设备,2019,022(004):73-76.