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冷却水污垢特性获取方法、监测系统及其应用
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2013
  • 中图分类:
    TQ085.4
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目提出了一种基于污垢热阻、腐蚀速率和流动阻力的污垢特性表征方法,克服了国际上以污垢系数为污垢特性的单一评价指标,比美国管(壳)式换热器制造商协会(TEMA)标准的污垢部分所推荐的数据,具有逼真度高,可信性强,完整性好,适用性广等优点;提出了基于运行工况、水质参数和表面特征获取污垢特性的方法,更符合换热器实际运行工况,并通过近4年的采用松花江原水动态模拟工业实际工况实验,第一次获得了中国有代表性的典型水质(松花江)的污垢数据,为换热设备准确设计和经济运行提供了污垢特性数据,可以最大限度地减小换热器设计的不确定度;在微生物污垢形成机理、析晶污垢诱导期定义及检测方法等方面取得了原创性研究成果;开发了基于电导率和透光率的阻垢剂性能评价装置;研制开发了水质参数平衡控制抑垢监控系统,并应用于国内多家大型企业,取得了巨大的经济效益,并产生了非常大的社会效益。这些研究成果对于解决换热设备污垢的世界性难题做出了重要贡献,对于电力、冶金、化工等高能耗行业解决换热设备污垢问题提供了可行的技术支持,对于节能减排和国家的可持续发展起到了重要的推动作用。创新点:1、在国际上提出了一种研究污垢特性的新技术思路提出了一种基于污垢热阻、腐蚀速率和流动阻力的污垢特性表征方法,克服了美国管(壳)式换热器制造商协会(TEMA)标准以污垢系数为污垢特性的单一评价指标,为换热器设计提供了内容丰富的计算参数。基于运行工况、水质参数和表面特性获取污垢数据的方法,通过4年的松花江原水实验,第一次获得了中国典型水质(松花江)的污垢数据,为换热设备准确设计和经济运行提供了污垢特性数据,可以最大限度地减小换热器设计的不确定度。2、按照上述技术思路,研制了冷却水污垢特性参数动态模拟实验检测系统选定污垢热阻、流动阻力和腐蚀速率作为污垢特性基本监测参数,选定32种水质参数作为污垢影响因素关联参数,指定某一地点四个季度的天然水的污垢特性基本参数与水质参数的定量关联,基于该原理设计了模拟实验测量系统,包括管壳式和板式换热器两种。为推广其应用,开发了水质参数平衡控制抑垢监测系统,进行实时判断水质稳定性,通过自动加药装置,在线调整药剂浓度,保持水质稳定性。3、研发了基于电导率、透光率检测冷却水阻垢剂效果的两种评价装置研发的两套阻垢剂评价装置集光电检测器、自动滴定控制、恒温控制和计算机为一体,具有结构简单、性价比高、功能完备、准确度高、重现性好、技术先进、评定快捷、操作简便、市场广阔等特点,评价结果与鼓泡法规律一致,性能上要优于鼓泡法。4、建立了微生物污垢形成的传热传质模型,给出了水质参数与生物污垢热阻的关联关系该项研究涉及到微生物生长特性、微生物检测技术和水质参数的检测技术,从而能够基于水质参数检测结果来筛选水质参数对微生物繁殖的影响,从而确定与生物污垢热阻的关联。5、提出了一种析晶污垢吸附预测模型及诱导期检测方法基于国际上对污垢诱导期的检测及其机理尚无共识,定义了析晶污垢诱导期,开发了诱导期在线检测方法。利用电导率滴定法控制CaCO<,3>溶液的过饱度,研究了碳钢表面的CaCO<,3>吸附规律,建立了析晶污垢吸附预模型。6、提出了一种生物聚合硫酸铁的制备方法和一种孔雀石绿染料废水处理方法针对工业冷却水阻垢、抑垢措施,所提出的生物聚合硫酸铁的制备方法,可用于冷却水处理,起到阻垢、防垢效果;提出的孔雀石绿染料废水处理方法可以提高循环冷却水水质,延长结垢时间。
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