冷卻水污垢及其對冷卻器換熱的影響

1、冷卻水污垢及其對冷卻器換熱的影響冷卻水污垢及其對冷卻器換熱的影響1污垢的形成污垢的形成在一套空分裝置中，需配置多種氣體冷卻器，以滿足和實現空分裝置的工藝要求。冷卻器中冷卻水質的變化，將對冷卻器的運行產生影響。在換熱過程中，冷卻水的水質和冷卻器的工作條件不斷變化，換熱表面上污垢的形成過程也很復雜，形成的污垢種類也不相同。水垢的形成，一般被認為是溶解在冷卻水中的固體，由于溫度升高及溶解度的變化及其某些化學變化，逐漸在換熱表面析出并緊附其上，

2、最終形成水垢。結晶過程形成的鹽垢是污垢的主要種類之一。當冷卻水中形成鹽類離子的含量超過了飽和溶解度時，該種鹽類就會結晶沉淀析出。而離子的飽和溶解度是隨溫度的升高而降低的。在換熱過程中，隨著冷卻水溫度的升高及離子飽和度的降低，鹽類物質就會在換熱金屬表面析出，形成水垢。這也就是在冷卻器中，溫度較高的冷卻水出口端的水垢層往往比其他部位厚的原因。水垢還有其他多種形式，如藻類、菌類、泥類等。冷卻水結垢的主要成分是CaCO3，同時也含有CaSO

3、4、Ca3（PO4）2和MgSiO3等成分。由這些鹽垢構成的污垢層，其導熱系數較小、熱阻較大，對換熱器的換熱影響較大，因此在冷卻器的設計中應予以充分重視。2冷卻器污垢層及其熱阻冷卻器污垢層及其熱阻在冷卻器中，換熱表面上的結垢層是不均勻的，并隨著運行時間的變化而變化。污垢層的熱阻主要與垢層厚度以及垢層成分有關，其關系可表示為：r=δλ（1）式中r—污垢層熱阻m2.h.℃J；δ—污垢層厚度，m；λ—污垢層的導熱系數，Jm.h.

4、℃。3污垢熱阻對換熱系數和面積的影響污垢熱阻對換熱系數和面積的影響冷卻器結垢過程十分復雜，但在冷卻器換熱設計中，主要是考慮污垢熱阻對其的影響。空分裝置中，主要使用管殼式冷卻器，其中又以疊片（或翅片）式和光管式冷卻器最為常見。低壓空氣冷卻器采用疊片式或翅片式，管程為水，殼程為空氣；中壓氧氣、氮氣冷卻器采用光管式，管程為氣，殼程為水。對于疊片式、翅片式冷卻器的換熱系數K值，常常是通過試驗來確定。此時，K值是某一個水質條件的K0值，

5、也就是對應某一個污垢熱阻r0的K0值，對于不同污垢熱阻r時的K值，可用式（6）進行計算：K=1[K0B(rr0)](6)式中的系數B在此理解為污垢熱阻放大系數，它是與換熱單元結構有關的常數，在換熱單元結構確定后，B值也就確定了。其次，系數B的含義為熱冷兩側表面的面積之比?？梢姡鋮s器的換熱效率越高，B值越大，則對污垢熱阻越敏感。這也就是進口設備的冷卻器對水的污垢熱阻很敏感的原因。因此，污垢熱阻值雖小，但對換熱系數的影響卻很大。污