水平管降膜蒸发中针对钛管的海水成垢过程实验研究

发布时间：2018-06-20 17:57

  本文选题：海水淡化 + 降膜蒸发　； 参考：《大连理工大学》2016年硕士论文

【摘要】：在多效蒸馏海水淡化过程中,换热设备的结垢问题影响换热效率,为了避免结垢一般将蒸发温度限制在70℃以下。钛管作为一种具有优良品性的管材在多效蒸馏海水淡化技术中的应用有利于降低传热管表面的结垢问题,并为提高盐水顶温提供可能性。本文设计并搭建了常压下水平管降膜蒸发海水成垢实验系统,选用真实海水作为工质,选用钛管(TA2)作为传热管,针对水平管降膜蒸发中的结垢特性进行了实验研究。实验中设定喷淋海水温度分别为70℃、80。C和90℃,传热温差分别为3℃和5℃,喷淋密度为0.03kg(m·s),海水盐度分别为3%、6%和8%。利用称重法获得了各工况下传热管表面污垢的生长曲线,并定期对传热管表面宏观形貌进行拍摄,通过对比分析各工况下的污垢生长曲线与宏观形貌,研究了喷淋海水温度、传热温差、海水盐度等因素对钛管表面污垢生长过程和污垢量的影响。在各海水盐度下,传热管表面污垢渐进值均随喷淋海水温度的提高而增大。当喷淋海水温度为80℃时,各传热温差下的污垢渐进值差别较小；当喷淋海水温度为90℃时,无论处于何种海水盐度下,5℃传热温差下的污垢渐进值均大于3℃传热温差下的渐进值。当喷淋海水温度为70℃时,传热管表面污垢渐进值随海水盐度变化的影响不明显；而当喷淋海水温度分别提升至80℃和90℃时,传热管表面污垢渐进值均随着海水盐度的提升而增大。利用场发射扫描电子显微镜对在各工况下运行100小时后的传热管表面污垢的微观形貌进行测试,分析了海水盐度、喷淋海水温度、传热管材质对污垢微观形貌的影响。利用能量色散X射线光谱仪(EDX)对传热管表面污垢主要元素组成进行测试,分析了各工况下形成的污垢的主要成分。在喷淋海水温度为70℃和80℃的情况下,有少量CaCO3和MG(OH)2生成。在喷淋海水温度为90℃的情况下,当海水盐度为3%时,污垢成分以CaCO3和Mg(OH)2为主,且CaCO3所占百分比较低；当盐度升至6%时除CaCO3和Mg(OH)2之外,开始有少量CaSO4生成；当盐度升至8%时,传热管表面并无Mg,(OH)2产生,而是生成了大量的CaSo4,除此之外还有少量的CaCO3。海水盐度的提高极大的加速了CaSO4的生成。
[Abstract]:In the process of seawater desalination by multi-effect distillation, the heat transfer efficiency is affected by the scaling problem of heat exchanger. In order to avoid fouling, the evaporation temperature is generally limited to below 70 鈩，

本文编号：2045185