交叉缩放小口径焊管在抗垢性能方面优于光管

 试验以松花江水中分离纯化出的铁细菌为菌种,并经过多次纯化转代接种筛选得到。分离纯化实验所用的铁细菌(Ironbacteria,IB)培养基[13]为(g/L):MgSO40.5,(NH4)2SO40.5,K2HSO40.5,CaCl20.2,NaNO30.5,柠檬酸铁铵10.0。培养一定体积的铁细菌OD600到0.5左右。1.2实验管的材料、几何尺寸由于具有良好的热传导性能和机械加工性能,铜和铜合金被列为空调制冷系统中金属换热管的首选材料。本实验采用的是铜材质交叉缩放椭圆换热管,如图1所示。该管由多个轴线相互交叉的椭圆形截面管段和部分光滑圆形截面管段组成。相邻管段之间存在过渡段。其结构如图2所示,试验中用的交叉缩放椭圆换热图1交叉缩放热镀锌方管实图

    材质是紫铜,基管尺寸为20mm×1.5mm。对比试验为紫铜材质光管。1.3实验系统及装置实验系统如图3所示,加入铁细菌的循环冷却水在重力作用下由高位水箱流经实验管路进行换热,然后进入低位水箱,循环水经空冷换热器冷却后由泵打入高位水箱,如此往复循环。实验测试段为长度2.23m的铜管。两实验管段都有3个T型热电偶测量壁温,管子的出、入口温度及水浴温度分别由Pt100热电阻来测量,精度为±0.15°C。流量信号是用人工称重法来测量的,所有测量信号都经由传输电缆通过数据采集卡送入计算机进行储存和处理。系统自动化程度较高,可实现无人值守。1.4实验原理采用污垢热阻法[14]计算污垢热阻值:

    A为换热器换热面积,为溶液进、出口温度,°C。通过测量溶液和热水的流量及进出口温度便可计算出污垢热阻Rf的值。2结果与分析2.1交叉缩放热镀锌方管与光管污垢特性对比图4为交叉缩放热镀锌方管与光管管壁污垢热阻随时间变化对比关系曲线。其中,管内的工质流速0.3m/s,按加菌量为总用水体积(150L)的1%加入到动态模拟实验装置中,实验用水为自来水,水温30°C左右,热源为50°C左右。由图4可知,前2天光管与交叉缩放椭圆换热管的污垢热阻的变化趋势大致相同。2d后光管的污垢热阻渐近值大约是交叉缩放椭圆换热管的2倍。这是因为交叉缩放椭圆换热管的截面为椭圆形,在压力作用下发生弹性形变,使污垢在管内易脱落;此外,热镀锌方管道交错布置,二次流和纵向涡流作用使循环水在管道内更不易结垢。因此交叉缩放热镀锌方管在抗垢性能方面优于光管。

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