换热器的积炭分析与在线清洗系统的研究

论文摘要

换热设备的结垢是一种极为普遍的现象，其存在于自然界、日常生活和各种工业生产过程，特别是各种传热过程中。积炭作为污垢一种，同样存在于各种换热设备中，并且对于换热设备安全经济运行有着严重危害。因而，不仅对于解决工程实际问题而言积炭研究非常有价值，而且对于强化换热抑制污垢的理论来讲积炭研究而言也是势在必行。 首先，本文基于对于积炭在各种换热设备中的形成机理以及其成分和性质分析，同时在借鉴污垢研究的基础上，提出了针对积炭的预测模型，建立了评价积炭对于换热器换热性能的评价指标，并且详细分析了积炭对于换热的影响变化规律，得出以下规律： (1) 换热器表面温度对积炭前后换热器的传热有效度之比φ的影响较大，随着表面温度的升高，传热面上的积炭会增多。因此，在换热器的设计、运行和清洗过程中，一定要掌握积炭规律，并控制表面温度。 (2) 对于各种型式换热器而言，在其他参数相同情况下，积炭对逆流换热器的传热性能影响最大、交叉流次之、顺流最小。因此，在工程应用中，在追求逆流换热器的平均温压最大，能减小传热面积等优点的同时还必须考虑积炭对其传热性能的影响效果。 其次，针对积炭的性质、构形等特点，提出了积炭清洗方法，清洗剂的选取，以及针对不同的在线清洗方法及其应用作了详细探讨。 另外，本文在借鉴前人研究的基础上，建立了积炭防止的具体措施，并且针对不同积炭提出了相关监测方法。 最后，针对一种典型换热器的积炭问题，从清洗剂的选取、在线清洗装置的构造等方面入手，提出一套行之有效的在线清洗方法，其对于工程应用具有较高的参考价值。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 符号表
• 1. 绪论
• 1.1 积炭概述
• 1.2 换热器类型及其对积炭影响
• 2. 热力设备积炭的概述
• 2.1 发动机的积炭
• 2.2 换热器的积炭
• 2.3 积炭的成分和性质
• 3. 积炭对换热的影响
• 3.1 积炭预测模型
• 3.2 积炭对换热器传热性能的影响
• 3.3 评价积炭对换热器传热性能影响的指标
• 4. 积炭的清洗与防止
• 4.1 积炭的清洗
• 4.2 积炭的防止与监测
• 5. 换热器在线清洗方案
• 5.1 积炭的成分确定
• 5.2 清洗剂的确定
• 5.3 换热器清洗周期的确定
• 5.4 清洗技术的确定
• 5.5 具体清洗方案的实施
• 6. 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间获得的科研成果
• 学位论文评阅及答辩情况表