污垢熱阻值與污垢附著速度有何相應(yīng)關(guān)系？
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2018-01-13 16:18
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在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)一般規(guī)定了水側(cè)污垢熱阻值的高限。但污垢熱阻值的測定和計(jì)算都較麻煩，故常希望測定監(jiān)測換熱器的污垢附著速度來了解污垢熱阻值的數(shù)值。? 污垢沉積量與垢厚和污垢熱阻值有大致的相應(yīng)關(guān)系。? m? 式中：r--污垢熱阻值，m2·K/W；? --污垢層的導(dǎo)熱率，W/（m·K）。? mg/cm2；? 式中：ρ--污垢層的密度，g/cm3。? 但污垢的密度及熱導(dǎo)率與污垢的組成有關(guān)，往往差異
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)一般規(guī)定了水側(cè)污垢熱阻值的高限。但污垢熱阻值的測定和計(jì)算都較麻煩，故常希望測定監(jiān)測換熱器的污垢附著速度來了解污垢熱阻值的數(shù)值。
污垢沉積量與垢厚和污垢熱阻值有大致的相應(yīng)關(guān)系。
m
式中：r--污垢熱阻值，m2·K/W；
--污垢層的導(dǎo)熱率，W/（m·K）。
mg/cm2；
式中：ρ--污垢層的密度，g/cm3。
但污垢的密度及熱導(dǎo)率與污垢的組成有關(guān)，往往差異很大，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)才能取得可靠的數(shù)據(jù)。以下介紹某國外研究單位提出的看法以供參考。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)累積的數(shù)據(jù)， 監(jiān)測換熱器在運(yùn)行的頭一個(gè)月污垢沉積量急劇增長，以后不再大量增加。大約第一個(gè)月的沉積量為年沉積量的50~60%左右。如以50%計(jì)，可用第一個(gè)月連續(xù)運(yùn)行時(shí)間30d所得的沉積量乘以2倍，大致等于一年的沉積量。如果污垢熱阻值要求控制在1.72×10-4~3.44×10-4m2·K/W，則可根據(jù)污垢密度和熱導(dǎo)率估算出年垢厚及第一個(gè)月運(yùn)行30d的污垢附著速度控制值。
當(dāng)碳鋼材質(zhì)的污垢組成為腐蝕產(chǎn)物時(shí)（即Fe2O3·H2O），污垢的熱導(dǎo)率如以0.58W/（m·k）計(jì)，允許的年垢厚應(yīng)低于0.1~0.2mm。污垢密度約為1.7~2.5g/cm3。如密度按1.7g/cm3計(jì)，則年沉積量應(yīng)控制在17~34mg/cm3以下。30d的污垢附著速度應(yīng)控制在8.5~17mg/cm2以下。
當(dāng)碳鋼材質(zhì)的污垢組成為腐蝕產(chǎn)物時(shí)（即Fe2O3·H2O），污垢的熱導(dǎo)率如以0.58W/（m·k）計(jì)，允許的年垢厚應(yīng)低于0.1~0.4mm。污垢密度約為1.3g/cm3。則年沉積量應(yīng)控制在13~52mg/cm3以下。30d的污垢附著速度應(yīng)控制在6.5~26mg/cm2以下。
由于污垢密度及熱導(dǎo)率要根據(jù)千變?nèi)f化的污垢成分來確定，所以難以規(guī)定一個(gè)統(tǒng)一的垢厚和污垢附著速度控制值。但各單位可根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)制定控制指標(biāo)。GB 50050-2007《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，污垢附著速度應(yīng)小于15~20mg/（cm2·月），可供參考。
冷卻水系統(tǒng)中各種污垢的大致平均導(dǎo)熱率（導(dǎo)熱系數(shù)）[4]，[5]，如下表。
假定污垢密度為1.3g/cm3、污垢熱導(dǎo)率為0.58~1.16W/（m?K），則控制的污垢熱阻值與允許厚度和允許的污垢年附著速度可大致按下表。
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