Análisis del riesgo de incrustación en tubos de intercambio de calor de pequeño diámetro en unidades de agua fría

Li Yuhan ,  

Zhan Feilong ,  

Ding Guoliang ,  

Luo Mingwen ,  

Yue Bao ,  

Li Feng ,  

Li Ning ,  

Shao Yanpo ,  

Ma Chao ,  

Zhang Huan ,  

摘要

Los tubos de intercambio de calor en las unidades de agua fría utilizan agua como medio de trabajo. Durante la operación a largo plazo, los iones de calcio y otras sales en el agua se precipitan y forman incrustaciones, lo que provoca una disminución en el rendimiento de transferencia de calor; el uso de tubos de intercambio de calor de pequeño diámetro en las unidades de agua fría puede hacer que el problema de las incrustaciones sea más evidente. Se diseñó y construyó un banco de pruebas acelerado para la formación de incrustaciones y se seleccionaron condiciones típicas de prueba para analizar comparativamente las características de formación de incrustaciones en tubos de intercambio de calor de tamaño convencional y de pequeño diámetro. Para los tubos de tamaño convencional se eligió tubo liso de 7 mm, y para los de pequeño diámetro tubo liso de 5 mm. Las condiciones de prueba de incrustación incluyen: temperatura de entrada del agua circulante 60 ℃, velocidad de flujo 1 m/s, concentración masiva de la solución formadora de incrustaciones 800 mg/L, tiempo de prueba de 0 a 400 h. En comparación con el tubo de 7 mm, la cantidad total de incrustaciones en el tubo de 5 mm aumentó un 39.5%, y el tiempo necesario para alcanzar la estabilidad de la incrustación se redujo en un 17.6%, lo que indica que la cantidad y tasa de incrustación son mayores en tubos de pequeño diámetro. Después de la incrustación, el coeficiente de transferencia de calor de los tubos de 5 mm y 7 mm disminuyó un 12.5% y 9.7% respectivamente, y la caída de presión aumentó un 50.6% y 10.4%, lo que indica que el rendimiento de transferencia de calor en tubos de pequeño diámetro empeoró más severamente con la incrustación. La disección reveló que la capa de incrustación dentro del tubo de 5 mm tiene una estructura laminar más compacta, que es más difícil de eliminar en comparación con el tubo de 7 mm. Por lo tanto, la promoción del uso de tubos de pequeño diámetro en unidades de agua fría debe centrarse en el riesgo de incrustación.

关键词

unidades de agua fría;pequeño diámetro;incrustación acelerada;suciedad cristalina;estudio experimental

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