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什么是水冷卻器的污垢熱阻值和極限污垢熱阻值?

02/23/2013  
    水冷卻器的總傳熱系數為K。K的倒數稱為水冷卻器的總熱阻,即R=1/K。管壁上熱的傳導路線是通過工藝介質、工藝介質的污垢、傳熱管壁金屬、冷卻水側的污垢然后到冷卻水匯中的。故總熱阻R為工藝介質給熱熱阻、工藝介質污垢熱阻、管壁的熱傳導熱阻、冷卻水質側污垢熱阻和冷卻水給熱熱阻五項之和。在系統穩定運行時,工藝介質和冷卻水給熱熱阻和管壁熱傳導熱阻均較穩定,可視為常數。工藝介質側的污垢熱阻也較為穩定或可忽略。只有水側污垢熱阻r即通常說稱的水冷卻器的污垢熱阻值,又稱污垢系數。r的高低是評價循環冷卻水系統處理優劣的重要數據。水穩處理應盡量控制r在較低值,使總傳熱系數K在叫高值,以保證水冷卻器能有較高的傳熱效率。
    污垢熱阻值r一般由實驗或監測熱交換器進行測定。該熱交換初運行時,水側無垢。運行一段時間之后產生污垢。則:
    R=1/K-1/Kc      m2·K/W
    式中  Kc——清潔管的總傳熱系數,W/(m2·K);K——結垢管的總傳熱系數,W/(m2·K) 。
    以上所測得的r是某時刻的瞬時污垢熱阻值,使用價值不大,不能作為設計水冷卻器的直接根據。只有極限污垢熱阻值r*才能作為比較的依據。在實踐中證明:當冷卻水中投加具有阻垢性能的水處理劑時,改變了垢層的形態,使堅硬和致密的硬垢變成了軟垢,水流剪切力的作用可使垢層脫落。因此污垢層并不是無限制增長。當污垢增長速度與脫落速度相等時的污垢熱阻值基本上不變化,則稱為極限污垢熱阻值r*。r*可通過實驗,由多個不同時刻的瞬間r值近似計算得。
    極限污垢熱阻值r*應按工藝要求規定指標并嚴加控制。當工藝無特殊要求時,應符合以下規定:敞開式系統宜低于1.72-3.44×10-4m2·K/W(2-4×10-4m2·h·K/kcal);密閉式系統宜<0.86×10-4m2·K/W(1.0×10-4m2·h·K/是kcal)。
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