水平管降膜蒸發(fā)中針對(duì)鈦管的海水成垢過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2018-06-20 17:57
本文選題:海水淡化 + 降膜蒸發(fā) ; 參考:《大連理工大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:在多效蒸餾海水淡化過(guò)程中,換熱設(shè)備的結(jié)垢問(wèn)題影響換熱效率,為了避免結(jié)垢一般將蒸發(fā)溫度限制在70℃以下。鈦管作為一種具有優(yōu)良品性的管材在多效蒸餾海水淡化技術(shù)中的應(yīng)用有利于降低傳熱管表面的結(jié)垢問(wèn)題,并為提高鹽水頂溫提供可能性。本文設(shè)計(jì)并搭建了常壓下水平管降膜蒸發(fā)海水成垢實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),選用真實(shí)海水作為工質(zhì),選用鈦管(TA2)作為傳熱管,針對(duì)水平管降膜蒸發(fā)中的結(jié)垢特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)中設(shè)定噴淋海水溫度分別為70℃、80。C和90℃,傳熱溫差分別為3℃和5℃,噴淋密度為0.03kg(m·s),海水鹽度分別為3%、6%和8%。利用稱重法獲得了各工況下傳熱管表面污垢的生長(zhǎng)曲線,并定期對(duì)傳熱管表面宏觀形貌進(jìn)行拍攝,通過(guò)對(duì)比分析各工況下的污垢生長(zhǎng)曲線與宏觀形貌,研究了噴淋海水溫度、傳熱溫差、海水鹽度等因素對(duì)鈦管表面污垢生長(zhǎng)過(guò)程和污垢量的影響。在各海水鹽度下,傳熱管表面污垢漸進(jìn)值均隨噴淋海水溫度的提高而增大。當(dāng)噴淋海水溫度為80℃時(shí),各傳熱溫差下的污垢漸進(jìn)值差別較小;當(dāng)噴淋海水溫度為90℃時(shí),無(wú)論處于何種海水鹽度下,5℃?zhèn)鳠釡夭钕碌奈酃笣u進(jìn)值均大于3℃?zhèn)鳠釡夭钕碌臐u進(jìn)值。當(dāng)噴淋海水溫度為70℃時(shí),傳熱管表面污垢漸進(jìn)值隨海水鹽度變化的影響不明顯;而當(dāng)噴淋海水溫度分別提升至80℃和90℃時(shí),傳熱管表面污垢漸進(jìn)值均隨著海水鹽度的提升而增大。利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)在各工況下運(yùn)行100小時(shí)后的傳熱管表面污垢的微觀形貌進(jìn)行測(cè)試,分析了海水鹽度、噴淋海水溫度、傳熱管材質(zhì)對(duì)污垢微觀形貌的影響。利用能量色散X射線光譜儀(EDX)對(duì)傳熱管表面污垢主要元素組成進(jìn)行測(cè)試,分析了各工況下形成的污垢的主要成分。在噴淋海水溫度為70℃和80℃的情況下,有少量CaCO3和MG(OH)2生成。在噴淋海水溫度為90℃的情況下,當(dāng)海水鹽度為3%時(shí),污垢成分以CaCO3和Mg(OH)2為主,且CaCO3所占百分比較低;當(dāng)鹽度升至6%時(shí)除CaCO3和Mg(OH)2之外,開(kāi)始有少量CaSO4生成;當(dāng)鹽度升至8%時(shí),傳熱管表面并無(wú)Mg,(OH)2產(chǎn)生,而是生成了大量的CaSo4,除此之外還有少量的CaCO3。海水鹽度的提高極大的加速了CaSO4的生成。
[Abstract]:In the process of seawater desalination by multi-effect distillation, the heat transfer efficiency is affected by the scaling problem of heat exchanger. In order to avoid fouling, the evaporation temperature is generally limited to below 70 鈩,
本文編號(hào):2045185
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