糖厂加热器在线防垢新技术试验研究

论文摘要

换热器广泛应用于化工、食品、炼油、动力、冶金、能源等工程领域，其强化传热技术和污垢清洗技术对工业节能具有非常重要的意义。如今国内外虽然已经发展了许多强化传热和除垢技术，但大多数只能单一地强化传热或单一地除垢，而能同时实现强化传热和防除垢的技术少之又少。本文所研究的就是一种能实现强化传热和在线、自动、防垢除垢双重作用的新技术——液轮机。 本文首先在实验室中研究了液轮机的转动特性、流阻特性及传热特性。转动试验结果表明，液轮机的转速与管内流体流速近似成线性关系，其转速随着流体流速的增加而增大。同时液轮机在很低的流速下就可以起转，转速高而流阻小，操作弹性很大。传热试验结果表明，换热管内置入液轮机后的传热系数比空管时的传热系数提高了58％～128％，平均提高了78.28％。其次，本文用Matlab非线性回归分析和Wilson图解法修正相结合的方法，计算得到了空管给热系数关联式和置入液轮机后的给热系数关联式。另外，通过综合分析评价φ=（Nu/Nu0）/（ξ/ξ0）1/3，发现传热性能评价因子φ始终大于1，说明液轮机的强化传热手段有效。 本文针对在某糖厂混合汁加热器上采用液轮机的实际应用，与加热器空管进行了对比，通过二者结垢情况的比较，分析评价了液轮机的防除垢性能。工业试验的结果表明，置入液轮机后的加热管始终在无垢的状态下

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 换热器的防除垢、强化传热技术
• 1.2.1 具有良好抗垢性能的强化传热管
• 1.2.2 多种管内插入物
• 1.2.3 其他几种强化传热和抗垢技术
• 1.3 糖厂加热器的强化传热及除垢技术
• 1.3.1 目前糖厂所使用的强化传热技术
• 1.3.2 糖厂所使用的除垢技术
• 1.4 课题来源及本文主要工作内容
• 第二章 液轮机的转动特性及阻力特性
• 2.1 冷态试验方法
• 2.1.1 冷态试验步骤
• 2.2 冷态试验的数据处理
• 2.2.1 计算所需参数及公式
• 2.2.2 冷态数据整理
• 2.3 冷态试验结果分析
• 2.3.1 液轮机的转动特性
• 2.3.2 置入液轮机后流体的阻力特性
• 2.4 本章小结
• 第三章 液轮机的传热特性
• 3.1 热态试验装置
• 3.2 热态试验方法
• 3.2.1 热态试验步骤
• 3.3 热态试验数据处理
• 3.3.1 计算所需参数及公式
• 3.3.2 热态数据处理
• 3.4 用威尔逊图解法确定换热管给热系数关联式
• 3.4.1 空管给热系数关联式的确定
• 3.4.2 置入液轮机后换热管给热系数的确定
• 3.5 管内置入液轮机时的传热特性分析
• 3.5.1 有无液轮机时总传热系数K的比较分析
• 3.5.2 强化传热综合效果评价
• 3.6 本章小结
• 第四章 液轮机在糖厂混合汁加热器的工业试验
• 4.1 蔗汁的澄清工段
• 4.2 糖厂混合汁加热器在线防垢试验
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况