水平管降膜蒸發(fā)中針對(duì)鈦管的海水成垢過程實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在多效蒸餾海水淡化過程中，換熱設(shè)備的結(jié)垢問題影響換熱效率，為了避免結(jié)垢一般將蒸發(fā)溫度限制在70℃以下。鈦管作為一種具有優(yōu)良品性的管材在多效蒸餾海水淡化技術(shù)中的應(yīng)用有利于降低傳熱管表面的結(jié)垢問題，并為提高鹽水頂溫提供可能性。
　　本文設(shè)計(jì)并搭建了常壓下水平管降膜蒸發(fā)海水成垢實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，選用真實(shí)海水作為工質(zhì)，選用鈦管(TA2)作為傳熱管，針對(duì)水平管降膜蒸發(fā)中的結(jié)垢特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　實(shí)驗(yàn)中設(shè)定噴淋海水溫度分別為70℃、80℃

2、和90℃，傳熱溫差分別為3℃和5℃，噴淋密度為0.03kg/(m·s)，海水鹽度分別為3％、6％和8％。利用稱重法獲得了各工況下傳熱管表面污垢的生長曲線，并定期對(duì)傳熱管表面宏觀形貌進(jìn)行拍攝，通過對(duì)比分析各工況下的污垢生長曲線與宏觀形貌，研究了噴淋海水溫度、傳熱溫差、海水鹽度等因素對(duì)鈦管表面污垢生長過程和污垢量的影響。在各海水鹽度下，傳熱管表面污垢漸進(jìn)值均隨噴淋海水溫度的提高而增大。當(dāng)噴淋海水溫度為80℃時(shí)，各傳熱溫差下的污垢漸進(jìn)值差別較

3、小;當(dāng)噴淋海水溫度為90℃時(shí)，無論處于何種海水鹽度下，5℃?zhèn)鳠釡夭钕碌奈酃笣u進(jìn)值均大于3℃?zhèn)鳠釡夭钕碌臐u進(jìn)值。當(dāng)噴淋海水溫度為70℃時(shí)，傳熱管表面污垢漸進(jìn)值隨海水鹽度變化的影響不明顯;而當(dāng)噴淋海水溫度分別提升至80℃和90℃時(shí)，傳熱管表面污垢漸進(jìn)值均隨著海水鹽度的提升而增大。
　　利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)在各工況下運(yùn)行100小時(shí)后的傳熱管表面污垢的微觀形貌進(jìn)行測(cè)試，分析了海水鹽度、噴淋海水溫度、傳熱管材質(zhì)對(duì)污垢微觀形貌的影響。利

4、用能量色散X射線光譜儀(EDX)對(duì)傳熱管表面污垢主要元素組成進(jìn)行測(cè)試，分析了各工況下形成的污垢的主要成分。在噴淋海水溫度為70℃和80℃的情況下，有少量CaCO3和Mg(OH)2生成。在噴淋海水溫度為90℃的情況下，當(dāng)海水鹽度為3％時(shí)，污垢成分以CaCO3和Mg（OH）2為主，且CaCO3所占百分比較低;當(dāng)鹽度升至6％時(shí)除CaCO3和Mg（OH）2之外，開始有少量CaSO4生成;當(dāng)鹽度升至8％時(shí)，傳熱管表面并無Mg(OH)2產(chǎn)生，而是生