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1、第25卷第6期煤气与热力Vo.l25No.62005年6月GAS&HEATJun.2005污水换热器污垢热阻特性研究崔福义,李晓明,周红(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要:通过实验方法测定了不锈钢、铜两种材质的螺旋管换热器在不同污水水浴温度下的污垢热阻随时间的变化规律,在污水条件下,铜制螺旋管换热器具有更好的传热特性。采用质量分析法和X射线衍射分析,得出污垢以微生物垢为主。关键词:污水;换热器;污垢热阻中图分类号:TU995
2、文献标识码:A文章编号:1000-4416(2005)06-0009-04StudyonFoulingHeatResistancePerformanceofSewageHeatExchangerCUIFuy,iLIXiaoming,ZHOUHong(SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,HaerbinInstituteofTechnology,Haerbin150090,China)Abstract:Thevariationrulesoffoulingheatresistan
3、ceofspiraltubeheatexchangermadeofstainlesssteelandcopperwithtimeatdifferentsewagebathtemperaturesaredeterminedexperimentally.Thespiraltubeheatexchangermadeofcopperhasabetterheattransferefficiencyinsewage.ByusinggravimetricmethodandanalyzingXraydiffractionoffoulingsample,itis
4、foundthatthebiofoulinginheatexchangerisdominantinsewage.Keywords:sewage;heatexchanger;foulingheatresistance污水源热泵利用污水作为热源,具有较好的经校家属区的生活污水,水质情况见表2。济性、环保性,但污水容易造成污水源热泵换热器的腐蚀和结垢,大大降低了污水换热器的换热效率。在这种情况下,掌握不同材质换热器在污水中的换热和结垢情况,对污水源热泵换热器的设计改进有很大的作用。螺旋管换热器与直管换热器相比,传热特性更好,并具有空间利
5、用率高、自由膨胀性好、[1]重心低等优点。本文对以不锈钢、铜为材质的螺图1螺旋管结构旋管换热器在生活污水水质条件下的换热和结垢情Fig.1Structureofspiraltube况进行研究。表1实验螺旋管的材质和几何尺寸1实验系统及计算方法Tab.1Materialandgeometricsizeofspiraltube螺旋管材质和几何形状螺旋管螺旋管螺旋管本实验所采用的螺旋管结构见图1,材质和几螺距壁厚材质内径di外径do直径Dd/mm/mm何尺寸见表1。/mm/mm/mm生活污水水质不锈钢100.020.024.02.0
6、300.0为了真实反映不锈钢、紫铜两种材质的螺旋管紫铜30.019.622.01.2300.0换热器在污水中的腐蚀和结垢情况,本实验采用某!9!第6期煤气与热力第25卷表2实验用生活污水水质误差分析表明,采用该实验系统污垢热阻计算的最Tab.2Waterqualityoftestingdomesticsewage大相对误差为%15%。参数数值a.换热器传热量温度/∀15~25由热平衡方程可得清洁状态及结垢状态下的换pH值7.02~7.86热器传热量的计算公式为
7、:-1总硬度/(mg!L)87.0~228.522+-1!∀divcp(To-Ti)Ca质量浓度/(mg!L)16.77~166.83=(1)2+-14Mg质量浓度/(mg!L)2.01~88.052总碱度/(mg!L-1)196.2~483.4!∀divcp(To&-Ti&)&=(2)化学需氧量/(mg!L-1)244~5004--1Cl质量浓度/(mg!L)41.44~94.54式中∋∋∋清洁状态下换热器的传热量,W2--13SO4质量浓度/(mg!L)10.90~36.04!∋∋∋蒸馏水的密度,kg/m3--1PO4质量浓度/
8、(mg!L)2.93~15.23di∋∋∋换热管的内径,m浊度/NTU40~192v∋∋∋管内蒸馏水流速,m/s-1电导率/(S!c
