毕业论文课题相关文献综述
文献综述
一、选题背景和意义
在我国石油化工、冶金和发电等行业上,大多采用工业循环冷却水。目前,为了进一步节能减排,提高循环冷却水的利用率,从而对水处理的技术和药剂的质量要求越来越高。同时,加强水处理的监测也越来越重要。监测换热器较好地模拟了工业现场换热器,对测量有关水质的腐蚀、结垢数据十分重要。它适用于各种材质的换热器，如陶瓷换热器，金属换热器等[1]。
二、换热器工作原理
监测换热器是一种模拟用的小型换热器,其工作条件较接近于换热器装置的实际运行条件,其特点是有一个传热的金属表面,能够监测传热面上腐蚀、结垢和沉积的情况。适于各种材质的换热器监测，如陶瓷换热器、金属换热器、石墨换热器等。所以监测换热器法是冷却水系统进行腐蚀、结垢监测和评价的一种重要方法[4]。
监测换热器安装在循环冷却水旁试验管采用￠192毫米无缝钢管,外壁镀铬,有效长度1177毫米,有效传热面积0.055米2,流经试管的冷却水(给水)流量636公斤/小时(流速1米/秒);采用低压饱和蒸汽,试管传热强度约500,000千焦(/米2时),水侧壁温75～80℃。测量水的流量、进出口温度和蒸汽温度等数据,计算当前污垢热阻值。取出试管和挂片通过失重法计算腐蚀率、粘附速度等。
三、监测换热器的分类
在我国石化行业,广泛采用三管式监测换热器,随着冷却水技术的推广,因现场模拟条件和要求不同,所以监测换热器的制作也有所不同[5]。
(1)根据热介质来源不同,监测换热器可以分为普通监测换热器和电加热式监测换热器。普通监测换热器的热介质来源于现场带压工作蒸汽,虽然监测换热器要求的工作蒸汽压力在(0.8～1.0)105Pa,但在进入监测换热器前蒸汽压力要保持在(4.0～5.0)105Pa,然后再减压到监测换热器工作压力。如果进入监测换热器前蒸汽压力4.0105Pa,在冬天尤其是在北方,由于蒸汽管线中蒸汽含水过多会影响测量;如果进入监测换热器前蒸汽压力5.0105Pa,蒸汽的波动就会难以控制。为了稳定蒸汽压力,有的厂家设计了二次蒸汽发生器。目前市场上有两类二次蒸汽发生器,一种是直通式二次蒸汽发生器,一种是旁管式二次蒸汽发生器。直通式二次蒸汽发生器是在一个容器里,放上一定的水,然后用现场蒸汽直接加热容器中的水,再产生蒸汽;旁管式二次蒸汽发生器是在一个容器里,盘上换热管,再放上一定的水,通过容器里的换热管加热容器里的水再产生蒸汽。虽然采用二次蒸汽发生器,能够起到一定的稳压作用,在现场蒸汽波动较大时,稳压效果还是不能满足监测换热器蒸汽工作压力的要求。近来采用的蒸汽自力式调压阀,无需外加能源,当外来蒸汽压力在(4.0～10.0)105Pa波动时,经过蒸汽自力式调压阀,可使压力稳定在(0.8～1.0)105Pa中的某个值。电加热式监测换热器多用于不能提供外来蒸汽的现场,它是通过电加热容器里的水产生蒸汽给试验管加热。如果做成石化行业的标准三管式监测换热器,消耗功率18kW,监测成本较高。如果要用电加热监测换热器,建议考虑用一根试管,还可以考虑选用比较细的试验管径。
（2）根据监测换热器试验管的直径大小不同,监测换热器可以分为正常大小监测换热器和小型监测换热器。监测换热器试验管通常采用D19mm2mm无缝钢管,试验管如果采用D10mm1mm无缝钢管的监测换热器,就称为小型监测换热器。小型监测换热器由于体积相对较小,通常用于实验室、小型循环冷却系统和电加热式监测换热器[5]。
