管道清洗是去除管道中的雜質(zhì)、生物膜和恢復(fù)管徑的常規(guī)方法。傳統(tǒng)的管道清洗方法中,清管器無法適應(yīng)管徑變化和蝶閥,化學(xué)清洗會損傷管道,水射流效率低且極浪費水資源。冰漿清管是一種新興的管道清洗技術(shù),該技術(shù)能夠較好地改善傳統(tǒng)清管技術(shù)的不足。冰漿是一種水和冰顆粒的混合物,高含冰率的冰漿在管道中表現(xiàn)出“活塞狀”的流動形式,且有非常好的通過性,可以作為清管器使用。本文的主要內(nèi)容是:調(diào)研冰漿的流變學(xué)特性,得到冰漿的流變學(xué)方程;利用有限元軟件對冰漿清管過程進行仿真,得出冰漿的壓降與含冰率、流速呈正相關(guān),冰漿的壁面剪切力與含冰率、流速呈正相關(guān);設(shè)計并搭建冰漿清管的實驗平臺,利用傳感器和采集卡設(shè)計一套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行實驗數(shù)據(jù)的采集和處理;對粘附不同介質(zhì)的管道進行冰漿清管實驗,并對實驗結(jié)果予以評價分析。通過實驗可知,冰漿清管在管道清洗方面有著顯著的效果,對管道的適應(yīng)性強,對水資源的浪費少。通過對實驗變量進行控制,得到冰漿的清洗效果和冰漿的含冰率及流速呈正相關(guān)。對于管道表面粘附力較大的附著物,冰漿清洗比水沖洗效果顯著。 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

冰漿Fig.1.1Iceslurry

圖 2.1 凝固點-鹽濃度變化曲線Fig. 2.1 Freezing point - salt concentration curve從圖中可以看出，隨著鹽濃度的升高，凝固點不是一直下降的，而是有一小值，鹽溶液的凝固點最低約為-21℃，此時鹽濃度約為 23%。鹽濃度高于 23化鈉溶液的凝固點反而會升高。冰漿中加入冰點抑制劑不是為了加快冰的融化，而是為了抑制冰晶的生長是因為隨著冰點抑制劑的濃度不斷提高，水的凝固點會不斷降低，冰晶附近無法在同樣的溫度下結(jié)晶，所以冰晶不會生長，從而使溶液的冰顆粒保持在的粒徑下不會變大。在制備冰漿的過程中使用一定濃度的鹽溶液，當(dāng)溫度降，鹽溶液結(jié)冰，鹽會被析出，使剩下的溶液鹽濃度升高，冰點降低。隨著溫斷降低，冰顆粒不斷生成，冰點也越來越低，冰顆粒就不會生長成大顆粒，的冰漿質(zhì)量比較好。如圖 2.2 所示為冰漿加鹽和不加鹽形成的冰漿效果。

圖 2.2 冰漿形態(tài)Fig. 2.2 Ice slurry morphology中可以看出，加鹽之后的冰漿顆粒均勻，沒有發(fā)生團簇，而沒不規(guī)則，冰顆粒發(fā)生團簇現(xiàn)象，小顆粒凝結(jié)在一起形成了大的粒的出現(xiàn)對于清管來說，增加了堵塞的風(fēng)險，也不能很好地形適用于清管。氯化鈉作為冰點抑制劑，除了能抑制冰顆粒的生長外，氯化鈉健康及安全的影響小和所需濃度小的特點，這對于食品管道和至關(guān)重要，這也成為冰漿在清洗食品管道和自來水管道中的一漿的含冰率測量壓壺測含冰率

【參考文獻】：
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