泵站的安全經(jīng)濟運行具有重要意義,電機作為泵站的重要組成部分,其水冷卻腔結垢會給設備運行產(chǎn)生嚴重影響,傳熱效率低下,造成大量的能源浪費和經(jīng)濟損失,影響泵站安全經(jīng)濟運行。本文針對泵站電機水冷卻腔結垢問題,分析影響水冷卻腔結垢的主要因素,計算研究運行中不同時期各月份隨著進水溫度和污垢厚度的變化對電機冷卻產(chǎn)生的影響,以冷卻水系統(tǒng)運行和清垢總費用最低為目標,確定電機的最佳清垢周期。主要研究內(nèi)容及成果如下:（1）分析影響污垢積聚的主要因素,分別改變冷卻水離子濃度、進水溫度、流速等參數(shù),計算污垢厚度隨時間的變化。結果表明,離子濃度越大,污垢厚度隨時間的積聚增大,污垢厚度趨于漸近值的時間越長;冷卻水進水溫度越高,污垢沉積的速率越快,污垢厚度越大,污垢厚度趨于漸近值的時間越長;流速越大,污垢厚度增加的速度越慢,污垢厚度趨于漸近值的時間越短。此外,冷卻腔壁表面粗糙度越大,污垢越容易沉積。（2）針對影響污垢積聚的主要因素,確定污垢厚度與熱阻的計算模型。利用電機運行實測數(shù)據(jù)計算確定冷卻傳熱系數(shù)。提出最小冷卻水流量概念,計算電機水冷卻腔壁潔凈與結垢狀態(tài)下對應不同時期進水溫度的電機最小需要冷卻水流量。結果表明不同... 

【文章來源】：揚州大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１電機水冷卻腔結構示意圖??２．１冷卻水離子濃度的影響??

＿?離子濃度１５０ｍｇ／Ｌ??〇〇１〇?．?離子濃度２５０ｍｇ／Ｌ???離子濃度３５０ｍｇ／Ｌ｜??０．００８?－??＾０００６?－??１?■?ｘ?ｚ，一－－??０．００４?－?Ｚ?，，一．??ｚ??０．００２?－?／?ｚ，????Ａ：：：．．．．．．．．…????０．０００?＇?Ｊ￣１￣１￣￣１￣１￣■￣１￣１￣１￣１￣１￣１￣１￣■￣￣１￣＇￣１￣１￣１￣■￣＇￣■￣??０?２?４?６?８?１０?１２?１４?１６?１８?２０?２２?２４??時間／／月??圖２－２不同離子濃度下污垢厚度隨時間變化??２．２冷卻水進水溫度的影響??冷卻水進水溫度對結垢的影響主要體現(xiàn)在污垢的化學反應速率上，一般溫度越高，化??學反應速率越快。由于碳酸鈣具有反常溶解度，溫度越高，所對應的溶解度越低即可析出??更多的晶體，從而沉積率越大，污垢的沉積速率越快。??選取冷卻水鈣鎂離子濃度為２５０?ｍｇ／Ｌ，水冷卻腔壁保持７０°Ｃ恒溫，流速為０．０５?ｍ／ｓ，??表面粗糙度相同，計算環(huán)境溫度分別為２０°Ｃ、２５°Ｃ、３０°Ｃ時的污垢厚度。由第三章式（３－６）??－（３－１２）計算所得污垢厚度與進水溫度關系如圖２－３所示，由圖可得，進水溫度越高，??污垢的沉積速度越快，污垢的沉積量也越大。??０．００７????？?進水溫度３０°Ｃ??０．００６???進水溫度２５?°Ｃ??■?Ｉ?進水溫度２０°Ｃ｜??＾?０．００４?－?Ｚ??姻?ｚ八??ｉｔ?廣．??＾?０．００３?－?／ｙ．’??０．００２?－??／??０．００１?－?Ｚ??０．０００?￣￣＇￣￣￣￣￣￣＇￣￣■￣￣Ｉ￣￣＇￣■￣＇￣■￣￣￣￣￣

才會不斷地吸附在己形成的污垢表面，沉積率增加。但流速增大對污垢的剝??蝕率影響較沉積率更為顯著。這是因為當流速增加時，流體的剪切力也隨之變大，對污垢??的剝蝕作用亦變大。因此污垢的凈沉積率將降低，污垢厚度值減校??選取冷卻水鈣鎂離子濃度為２５０?ｍｇ／Ｌ，進水溫度為３５°Ｃ，水冷卻腔壁保持７０°Ｃ恒溫，??冷卻腔壁表面粗糙度相同，計算冷卻水流速分別為０．０６?ｍ／ｓ、０．０８?ｍ／ｓ、０．１０?ｍ／ｓ時的污垢??厚度。由第三章式（３－６）?－?（３－１２）計算污垢厚度與冷卻水流速關系如圖２－４所示。由圖可??得，污垢厚度隨流速的增大而減小，污垢厚度曲線隨著時間增加的斜率減小，污垢厚度趨??于漸近值的時間越短。??０．００５?????流速０．０６?ｍ／ｓ???流速０．０８?ｍ／ｓ??〇．〇０４?流速０？丨?０?ｍ／ｓ??＾?０．００３?－?一一－?一－??趔?ｚ?一，一??ｌｉｔ?Ｚ．．．?■■■■■■■???Ｉ０。。２－?？．??０．００１?－?／？、、??１／??０?２?４?６?８?１０?１２?１４?１６?１８?２０?２２?２４??時間＂月??圖２－４不同流速時污垢厚度隨時間變化??２．４冷卻腔壁表面粗糙度的影響??污垢的沉積同時也受到換熱材料表面粗糙度的影響，相關研宄發(fā)現(xiàn)，換熱表面粗糙度??越大，污垢越容易沉積。這是因為換熱表面的凹凸部分增大了碳酸鈣、碳酸鎂的附著面積，??為其晶核提供更多的核址，使得顆粒的附著變得更容易［３６］。??目前換熱表面材料的選擇種類較多，常用的有碳鋼、不銹鋼、銅合金等金屈材料［３７｜。??如采用耐蝕性能較好的陶瓷、石墨等不容易結垢的非金屬材料，但其

【參考文獻】：
期刊論文
[1]換熱管道污垢熱阻直接檢測方法與實現(xiàn)[J]. 王恭,羅博文,曹生現(xiàn),趙波,張葉,呂昌旗.  中國電機工程學報. 2018(14)
[2]結構對圓形楞渦流發(fā)生器CaSO4污垢特性和綜合換熱特性的影響[J]. 韓志敏,劉坐東,王景濤,張一龍,徐志明.  中國電機工程學報. 2017(10)
[3]工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中運行條件對污垢的影響[J]. 彭力,許萍,張雅君,汪慧貞.  水處理技術. 2016(04)
[4]換熱器污垢特性的建模與預測[J]. 文孝強,苗慶龍,孫靈芳.  化工機械. 2014(06)
[5]入口溫度對換熱器污垢熱阻的影響及其修正[J]. 曹生現(xiàn),周昊,張騰宇,李宗攀,時丕棟.  化工自動化及儀表. 2014(10)
[6]松花江水質(zhì)參數(shù)與換熱管內(nèi)污垢熱阻的關聯(lián)分析[J]. 徐志明,張一龍,劉坐東,張仲彬.  化工學報. 2014(12)
[7]列管式換熱器結垢原因及其解決方案[J]. 王皓.  科技與企業(yè). 2014(10)
[8]天然氣凈化裝置換熱器污垢的檢測及清洗技術探討[J]. 李新宇,蘇建文,張樹勇,蘇志浩,李春亮.  化學工程與裝備. 2014(05)
[9]基于水質(zhì)監(jiān)測的換熱器結垢、腐蝕預測模型[J]. 曹生現(xiàn),李思博,劉學冰,徐秀國,張素燕.  工程熱物理學報. 2014(02)
[10]換熱表面污垢熱阻影響因素的評價研究[J]. 張仲彬,王丙林,李煜,徐志明.  中國電機工程學報. 2014(02)

碩士論文
[1]超聲波原油管道除垢防垢技術研究[D]. 姜秉辰.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]換熱面CaSO4結垢過程的數(shù)值模擬[D]. 張蕊.大連理工大學 2016
[3]鋼廠高爐循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能研究[D]. 丁慧.揚州大學 2016
[4]BRO.O15F型板式換熱器結垢特性的實驗研究[D]. 杜祥云.東北電力大學 2013
[5]江水源熱泵換熱器污垢動態(tài)特性及其影響規(guī)律研究[D]. 程可輝.重慶大學 2011
[6]換熱面上結垢過程數(shù)值模擬[D]. 孫卓輝.中國石油大學 2008
[7]污垢對能量傳遞過程影響的機理研究及其應用[D]. 蘇暢.重慶大學 2008



本文編號：3047189