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污垢广泛存在于社会生产、生活的各个领域,具有成分的多样性及形成的复杂性,对换热设备造成了极大的危害,受到了各国学者的高度重视。本文针对循环水系统中析晶垢、颗粒垢及其组成的混合垢在光滑表面与螺纹强化表面上的形成过程,利用低压电子水处理技术进行了比较系统的阻垢实验研究,概括如下:
对已有的污垢热阻动态监测实验装置进行了局部改造,使运行更加可靠。该装置具有操作简便、控制精确、通用性强等特点,并实现了结垢过程的可视化。经过测试,系统运行稳定,实验结果可靠。
首先,对于光滑管分别使用单纯的MgO颗粒悬浊液以及MgO颗粒和Ca(HCO3)2溶液组成的混合液进行了不同条件下低压电子处理的实验。结果表明,对较低浓度的MgO颗粒悬浊液低压电子处理略显阻垢效果,而在较高浓度和较大流速条件下则出现相反处理效果,与未处理的情况相比颗粒垢沉积量增大,但颗粒垢附着力变小,易从换热表面脱落。对于[MgO+Ca(HCO3)2]混合液,由于低压电子处理促进了矿物离子在MgO颗粒表面的沉积,使污垢颗粒聚集在一起,形成较大的颗粒团,而不易在换热表面沉积,并且污垢热阻随着处理电流的增大而逐渐减小。
其次,利用螺纹强化管进行了Ca(HCO3)2水溶液的低压电子处理的实验。结果显示,低压电子技术具有比较好的阻垢性能。对于较低硬度的循环水,阻垢率能够达到90%;水温较高时,如果循环水中没有悬浮颗粒,也能取得显著的阻垢效果。
对比利用螺纹强化管与光滑管得到的实验结果,发现在相同条件下,低压电子技术对光滑表面的阻垢效果要优于强化表面。但在较低硬度时,经过处理后的螺纹管即使结垢,总传热系数仍高出纯净光滑管并达到1.16倍。当处理[MgO+Ca(HCO3)2]混合液时,由于处理电流与表面剪切力共同作用,对螺纹管的阻垢效果要优于光滑管的情况。