换热器腐蚀污垢的形成机理及其防治措施VIP免费

有取暖系统,夏季制冷,冬季取暖。③不使用氟里昂工作,无毒无害。④制冷量大,可供利用余热资源大。7结论(1)吸附制冷作为一种直接利用热能的制冷技术,较适合于余热的回收利用。(2)将吸附制冷技术应用于余热的回收利用,可有效降低能耗,提高整个国家的能源利用效率。(3)吸附制冷的有关研究人员除了继续关注基础理论的研究外,应将研究重点放在应用研究上,着重于吸附制冷技术在各种余热资源的利用和相关产品的开发上。(4)吸附制冷技术应用于余热的回收利用存在巨大的市场潜力,将形成一个庞大的产业,应引起政府有关部门和企业界的关注。参考文献[1]姜周曙,王如竹,卢允庄,等.内燃机车司机室吸附式空调器的实验研究[J].工程热物理学报,2002,23(3):280-282.[2]郭晓平,颜富纯,王占杰.内燃机排气—固体吸附制冷系统研究[J].现代节能,1995,(4):10-11.[3]韩宝琦,朱瑞琪.利用余热的沸石分子筛吸附制冷的实验研究[J].低温工程,1991,59:71-76.[4]孙永明.固体吸附式制冷在船舶上的应用研究[J].上海海运学院学报.2000,21(2):52-56.[5]ZhuRuiqi,HanBaoqi,LinMeizhen,etal.Experimerltalin2vestigationonanadsorptionsystemforproducingchilledwa2ter[J].InternationalJournalofRefrigeration,1992,15(1):31-34.(收稿日期:2003-11-24)换热器腐蚀污垢的形成机理及其防治措施衡世权1,姜莉2(11东北电力学院,吉林132012;21佳木斯热力公司,黑龙江佳木斯154002)摘要:换热器表面形成的腐蚀污垢使换热器面的传热热阻增加、传热系数降低,从而增加了换热器的总费用。本文主要对腐蚀污垢的定义、形成机理、数学预测模型及其防治措施作了详细介绍。在防治措施中,特别介绍了涂层和非金属材料的防治效果。关键词:换热器;腐蚀污垢;防治措施;涂层;缓蚀剂中图分类号:TK172文献标识码:A文章编号:1004-7948(2004)04-0028-03据调查表明,90%以上的换热器都存在不同程度的污垢问题,污垢就是指在与不洁净流体相接触的固体表面上逐渐积聚起来的那层固态物质。本文主要讨论液侧污垢中腐蚀污垢的形成机理及其防治措施。1腐蚀污垢的定义腐蚀污垢是指换热面材料本身参与化学反应所产生的腐蚀物的积聚。这类污垢不仅本身污染了换热面,而且还可能促使其他潜在的污秽物质附着于换热面而形成垢层。2腐蚀污垢的形成机理腐蚀污垢的形成是由换热面上腐蚀产生的污秽物质(沉积过程)和污秽物质被流体冲击而剥离(去除过程)两种现象叠加的结果。211腐蚀污垢的电化学机理腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类,而换热器表面的腐蚀就属于电化学腐蚀。腐蚀在阳极和阴极上涉及了两个同时的电化学反应。本文假设阳极和阴极都处于溶解氧饱和的流动溶液中,且pH值在4～10(典型的天然水)。在阳极,假设有化合价为z的金属M,电化学反应方程式为:M→Mz++ze-(1)在阴极,涉及到溶液中溶解氧降低的电化学反应方程式为:z4O2+z2H2O+ze-→z(OH-)(2)溶液和外部金属导电体把阳极和阴极连接在一起,电荷通过电子e-在外部金属导电体和溶液中进—82—节能ENERGYCONSERVATION2004年第4期(总第261期)行特殊的离子传输(对于均匀腐蚀来说,发生在阳极或阴极区的物理和化学过程控制腐蚀速率)。除了上述(1)、(2)两个反应之外,当腐蚀介质是水时,表面的阴极区还发生次级反应。其反应方程式为:Mz++z(OH-)→M(OH)z(3)综合(1)、(2)、(3)三个反应方程,可得总的反应方程为:O2+2H2O+4zM→4zM(OH)z(4)如果金属从水中取出、干燥,金属氢氧化物失去组成水,变成了金属氧化物。这些金属氧化物和氢氧化物就组成腐蚀沉积。如图1所示。图1换热器表面腐蚀污垢的形成图212腐蚀污垢沉积过程的数学模型显然,从上述各反应方程来看,腐蚀热阻的变化率主要取决于溶液中溶解氧到换热器表面的输送率和腐蚀反应对氧的消耗率。因此,在换热器表面腐蚀沉积率的数学模型为:dmgdθ=K1dm1dθ(5)式中K1—常数,无量纲K1=4MgzM1(6)Mg,M1—分别为污垢和氧的摩尔质量,kg/kmol;m1—单位换热面上氧质量,kg/m2。如果将氧到换热面的输运看作是先由主流至污垢流体界面的对流输运,再通过腐蚀产物的扩散所组成的,则有dm1dθ=Cb1-Cs11km1+δD1(7)Mahato等假定Cs1为已知,研究了式(7)分母中传质项的特征后,通过计算和测量将式(7)改写作dm1...