pH对换热表面黄铜碳酸钙结垢特性的影响-论文.pdf

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1、第27卷第5期热能动力工程V0l_27．No．52012年9月JOURNALOFENGINEERINGFORTHElq．MALENERGYANDPOWERSep．，2012文章编号：1001—206o(2012)05—0586—05pH对换热表面黄铜碳酸钙结垢特性的影响史雪菲，张华，盛健，赵萍(上海理5-大学能源与动力工程学院，上海200093)摘要：影响换热表面上污垢的主要成份碳酸钙结垢的因素热材料表面的生长特性的影响，进而探讨换热表面除了热流密度、流体温度、换热面温度以及流速外．溶液的碳酸钙析晶污垢的生长机理。pH值也有着重

2、要作用。在35℃、0．5mmol／LCaCO溶液中，通过静态反应法研究CaCO在黄铜表面的生长特性，通1试验方法过采用称重法获得不同时间结垢重量及采用扫描电子显微镜(SEM)获得不同时间污垢的微观形貌，得出pH对碳酸钙采用电火花线切割(DK7725BD型高速电火花结垢的影响：水质上，pH值越高越促进结垢，结垢诱导期越短；表面污垢覆盖率上，pH1l黄铜大于pill0黄铜一晶型上，线切割机床)方式，将0．5mm厚黄铜板切割成实验在pHI1下文石的比例大幅降低、主要是方解石，而pill0下挂片，用金相砂纸(W5(06)，1200目)和

3、煤油湿磨挂主要是文石．片两面，保存于煤油中，最终尺寸20mmx20mm×0．4mm。实验前取出1O片，先用棉签擦去煤油，再关键词：碳酸钙污垢；pH值；挂片实验；污垢重量；污垢的微观形貌；换热表面；黄铜用丙酮(AR，化学试剂)清洗至清洁，使用精密电子分析天平称重并编号，以便与结垢后挂片重量比较中图分类号：TK124文献标识码：A得到污垢重量。引言用35℃蒸馏水分别配制1mmol／LNa，CO和CaC1(AR，化学试剂)溶液各lL，在2L烧杯中混换热设备污垢是指与工质流体相接触的固体壁合，置于恒温水浴(CH1015)中，将5枚准备好

4、的挂面上逐渐积聚起来的固态物质，90％以上的换热设片悬挂于自制的挂片悬挂架，挂片置于烧杯的一半备都存在不同程度的污垢问题。污垢在加热器高度，并将水银温度计悬挂于溶液中，另5枚挂片悬表面上的沉积增加流体与传热面之间的传热热阻，挂于另一恒温水浴烧杯中，通过加入0．1moL／L使传热效率降低，传热阻力增大，造成能源与经济的NaOH(AR，化学试剂)溶液或0．1mol／LHC1(AR，损失和浪费。污垢层还会减小管道的流通面积，在化学试剂)溶液调节pH值，待达到实验要求参数时流量恒定的条件下，必然导致流速的增大。换热面开始实验。每半小时取

5、出一枚挂片，用蒸馏水清洗上污垢的沉积还使得各种强化传热手段受到不同程后放入30cc电热恒温鼓风干燥箱中干燥，干燥后按度的限制。因此，为了减少污垢带来的损失，对污垢编号保存于挂片盒中，称重后用偏振光显微镜(PL形成规律的基础研究和以实用为目的的阻垢研究日一2)和扫描电子显微镜(TESCANVEGAII)观察微益为人们所重视。在实际过程中，由于工艺条件不观结构。同、物料的物理化学性质各异、污垢的组成和特性也为保持实验中浓度和pH恒定，采用EDTA(C。不同，而不同类型的污垢又常互相混杂、交互作用，HN2ONa：·2H2O，AR)络合

6、滴定法每半小时测量共同沉积在换热器表面上，是一个异常复杂的过一次Ca浓度J，并分别加入需要的NaCO和程。虽然国内外的研究者进行了大量的研究，但迄CaC1：溶液；使用pH计每半小时测量一次pH值，并今为止还不能对污垢的形成过程做出准确地预测。加入0．1mol／LNaOH或0．1mol／LHC1溶液。我国换热器污垢的主要成份是碳酸钙，因此本实验在35℃、0．5mmol／LCaCO溶液中研究本研究采用静态反应法在35cc(针对冷却水塔的当pH值分别为10和11，黄铜挂片上的结垢特性，工况)下_4研究pH值对碳酸钙析晶污垢在常用换为了

7、保证实验数据的可靠性实验，做一次重复性实收稿日期：2012—02—23；修订日期：2012—03—09基金项目：上海市重点学科基金资助项目($30503)作者简介：史雪菲(1986一)，女，河北保定人，上海理lT大学硕士研究生·590·热能动力工程2012年andtheoreticalanalysisontheectofsurfaceenergyuponthe究的方向之一。foulinginductionperiod[J]．JournalofNortheastDianliUniversity(4)文献[9—10]指出在诱导期Ca

8、CO晶核会NaturalScienceEdition．2008，28(1)：45—48．迅速增多，之后生长期晶核数量不再增多而已形成[3]LiuYi—da，ZouYong，ZhaoLiang，eta1．Investigationofadhesionof的晶核不断