污垢对蒸发式冷凝器性能的影响

污垢对蒸发式冷凝器性能的影响分析 前言 空调系统和工业生产过程产生的大量废热需要消除，寻找高效能的热交换器是当务之急。ASHRAE210/214 标准指出：蒸发式冷凝器是一种效率最高的换热器。随着制冷空调行业的蓬勃发展，蒸发式冷凝器已经得到了广泛的应用。 本文研究了污垢对蒸发式冷凝器换热性能的影响特性。首先，讨论蒸发式冷凝器的污垢问题，接着利用文献污垢数学模型分析实际的污垢特性，最后利用实验数据定量分析了污垢对设备换热效率的影响。 1 . 蒸发式冷凝器的污垢问题 极度腐蚀、结垢和生物污染都会降低设备的使用寿命。在较为恶劣的环境下，污垢大大降低了蒸发式冷凝器的换热效率。由于循环水极易受到污染，美国学者 Maclod-Smith 早在 2002年就提出，即使至今仍没有发生一例因蒸发式冷凝器而爆发大规模军团杆菌病，但是生产商和使用者还是应该特别注意循环水的品质。与冷却塔相比，蒸发式冷凝器需要处理的水量小得多，水处理过程看似简单，但是实际上由于水的快速循环导致设备极易结垢和加速水箱内刺激性气味的有机物增长，因此面临着更大的挑战，如果忽视这些，就会造成设备框架以及管束的快速腐蚀，需要高额的维修成本，甚至需要更换新设备。 在某些情况下，换热管结垢层的厚度比较容易测得，这对于分析盘管的污垢特性有一定的指导意义。但是，这并不能够直观的分析出污垢对设备换热性能影响的量化关系。一般而言，设备使用者比较关心三个问题：（1）腐蚀与结垢层厚度的关系；（2）结垢层厚度对设备排热量的影响；（3）污垢对设备换热性能的影响。美国学者 Maclod-Smith 在 2008 年研究了蒸发式冷凝器换热盘管上 CaCO3 结垢情况，如图 1所示。他利用实际排热量与额定排热量的百分比表征结垢层厚度对设备换热性能的影响。从图中可以看出，垢层厚度δ 为 2.4mm 时，蒸发式冷凝器的排热量降低了大约 55%，而且随着垢层的增加，排热量还会继续降低。换热管水垢是影响设备换热效率和使用寿命的最主要因素之一，即使是换热管覆盖一薄层水垢都会大大降低设备换热性能，同时导致换热管腐蚀，缩短设备使用寿命。 因此，必须对喷淋水进行软化处理和确保盘管全部润湿。换热管表面水膜的覆盖率越大， 垢越不容易。目前，洛阳隆华传热节能的蒸发式冷凝器的喷嘴使用一种新型的吊篮式喷嘴，其特点是：喷淋均匀，不易堵塞，确保盘管能形成均匀、完整的水膜。蒸发式冷凝器运行中，都是在综合考虑循环水的质量和设备材质的基...