论文部分内容阅读
由于板式换热器结构紧凑、换热效率高,因此在工业领域中应用广泛。但其板间距较小,易结垢,导致效率降低,泵功增大,造成资源浪费。本文以空气和水组成的两相流作为板式换热器的冷侧工质,实验研究了两相流在板式换热器(BR0.015F型)内的传热特性、阻力特性和污垢特性。改变气相和液相的折算流速,研究板式换热器的传热和阻力特性,并拟合了单相流和两相流的努塞尔数和摩擦系数的实验关联式。实验结果表明:由于气体的扰动作用及气体的破碎和湍流效应,使得两相流的传热能力在实验范围内优于单相流,但阻力有所增大;采用强化换热综合性能评价准则(PEC)分析两相流对板式换热器传热和阻力特性的影响,经计算强化换热综合性能评价准则数均大于1,说明两相流可以提高板式换热器的强化换热效果。在相同的工况下,采用对比实验的方法研究两相流对板式换热器污垢(包括氧化镁型颗粒污垢、硫酸钙型析晶污垢和松花江水型混合污垢)特性的影响。实验结果显示:两相流的污垢热阻渐近值明显低于单相流时的污垢热阻值,气泡的扰动作用及气体的破碎和湍流效应可增大剥蚀率并有良好的阻垢除垢性能。在第三种方案中,换热器运行一段时间后,污垢热阻值趋于稳定时通入气体,发现污垢热阻值明显降低。实验结束后拆卸换热器发现换热表面只附着很少量的污垢物质,证实了两相流具有除垢性能。