污垢熱阻值與污垢附著速度有何相應關系？

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2018-01-13 16:18

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在系統設計時一般規定了水側污垢熱阻值的高限。但污垢熱阻值的測定和計算都較麻煩，故常希望測定監測換熱器的污垢附著速度來了解污垢熱阻值的數值。?　　污垢沉積量與垢厚和污垢熱阻值有大致的相應關系。?　　m?　　式中：r--污垢熱阻值，m2·K/W；?　　--污垢層的導熱率，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率與污垢的組成有關，往往差異

　　在系統設計時一般規定了水側污垢熱阻值的高限。但污垢熱阻值的測定和計算都較麻煩，故常希望測定監測換熱器的污垢附著速度來了解污垢熱阻值的數值。

　　污垢沉積量與垢厚和污垢熱阻值有大致的相應關系。

　　式中：r--污垢熱阻值，m2·K/W；

　　--污垢層的導熱率，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率與污垢的組成有關，往往差異很大，需要根據實驗才能取得可靠的數據。以下介紹某國外研究單位提出的看法以供參考。

　　根據實驗累積的數據，監測換熱器在運行的頭一個月污垢沉積量急劇增長，以后不再大量增加。大約第一個月的沉積量為年沉積量的50~60%左右。如以50%計，可用第一個月連續運行時間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，則可根據污垢密度和熱導率估算出年垢厚及第一個月運行30d的污垢附著速度控制值。

　　當碳鋼材質的污垢組成為腐蝕產物時（即Fe2O3·H2O），污垢的熱導率如以0.58W/（m·k）計，允許的年垢厚應低于0.1~0.2mm。污垢密度約為1.7~2.5g/cm3。如密度按1.7g/cm3計，則年沉積量應控制在17~34mg/cm3以下。30d的污垢附著速度應控制在8.5~17mg/cm2以下。

　　當碳鋼材質的污垢組成為腐蝕產物時（即Fe2O3·H2O），污垢的熱導率如以0.58W/（m·k）計，允許的年垢厚應低于0.1~0.4mm。污垢密度約為1.3g/cm3。則年沉積量應控制在13~52mg/cm3以下。30d的污垢附著速度應控制在6.5~26mg/cm2以下。

　　由于污垢密度及熱導率要根據千變萬化的污垢成分來確定，所以難以規定一個統一的垢厚和污垢附著速度控制值。但各單位可根據自己的經驗制定控制指標。GB 50050-2007《工業循環冷卻水處理設計規范》規定，污垢附著速度應小于15~20mg/（cm2·月），可供參考。

　　冷卻水系統中各種污垢的大致平均導熱率（導熱系數）[4]，[5]，如下表。

　　假定污垢密度為1.3g/cm3、污垢熱導率為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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