列管式降膜蒸發(fā)器加熱管內(nèi)鋼絲螺旋防垢技術研究.pdf

1、管式降膜蒸發(fā)器作為一種高效換熱設備被廣泛應用。然而其加熱管內(nèi)壁污垢問題一直未得到有效解決。在綜合分析降膜流動特性及現(xiàn)有針對管式降膜蒸發(fā)器污垢防治方法的基礎上,提出降膜鋼絲螺旋防垢技術。通過鋼絲螺旋的運動以及液膜流場的共同作用實現(xiàn)防垢的效果。
　　通過對結晶以及邊界層理論的分析,得到了管式降膜蒸發(fā)器加熱管內(nèi)鋼絲螺旋防垢技術防垢機理:(1)固液界面速度邊界層及溫度邊界層的改變延緩污垢形成;(2)邊界層內(nèi)的機械擾動及時除去細小結晶。

2、r>　　應用FLUENT對一端固定鋼絲螺旋的降膜管內(nèi)流場進行數(shù)值模擬分析表明:管內(nèi)設置鋼絲螺旋后,液膜厚度呈周期性變化。雖然受鋼絲螺旋阻力影響,液膜出口軸向速度比空管平均減小15％,但由于產(chǎn)生了徑向及切向速度,并且液膜湍流強度提高,對于防垢具有重要意義。降膜管內(nèi)插入鋼絲螺旋后強化了液膜的對流傳熱,與空管相比,總傳熱系數(shù)平均提高32%。
　　以清水為工質(zhì)建立冷模試驗平臺,從利于防垢角度確定了螺旋布膜器及鋼絲螺旋尺寸參數(shù):采用單個螺距

3、螺旋流道、15°螺旋角的螺旋布膜器布膜效果較好,且阻力僅使管口以上液面升高50mm;螺距在18~22mm,與管壁間隙在0~2.25mm,絲徑為1.5mm的鋼絲螺旋最利于液膜流動。同時發(fā)現(xiàn),液膜的名義流速及鋼絲螺旋的彈性系數(shù)作為影響鋼絲螺旋軸向振動的重要因素,在設計鋼絲螺旋時需重點考慮。
　　通過對降膜管內(nèi)鋼絲螺旋防垢技術進行傳熱試驗研究發(fā)現(xiàn):插入鋼絲螺旋的降膜管具有防垢效果;初始結垢速率與防垢速率保持平衡時的臨界△csur隨名義流