换热器污垢的防治对策简述

本文简要介绍了污垢对换热器的影响及常用抑垢、防垢、除垢对策和措施。     

换热器污垢的清洗及检验

换热器都存在不同程度的污垢问题，结垢是指在设备系统中与流体相接触的固体表面上逐渐积累起来的那层固体物质，通常以混合物的形态存在。由于污垢运行随运行时间而不断增长，使换热器的传热能力逐渐下降，这就要求周期性地进行清洗并定期进行全面检验。     

一种分级超结构换热器网络综合优化方法及其应用

对分级超结构换热器网络模型的温度计算提出了一种通用的精确解方法,同时得到了显式解析解,并以这一解析解为基础,设计了以遗传算法和模拟退火算法为主,结合最速下降法的混合遗传算法,此外还在算法中引进精英策略和结构变异策略.应用实例的计算结果显示了这一混合遗传算法对于换热器网络的参数和结构都具有良好的搜索能力.     

换热器网络综合的同步优化超结构模型的研究

提出了一种新的基于专家系统的无分流换热器网络超结构模型,建立了换热器网络同步优化的数学模型,通过求解该型自自动地获得热网络的最优结构,通过示例说明了本文提出的超结构模型的有效性。     

基于广义回归神经网络的污垢热阻预测

在生产中,换热器受到污垢沉积的影响较大。为了研究污垢在换热设备中的变化趋势,实验模拟了金属-水-蒸气体系下的换热器动态循环系统,测量了流经换热管中冷却水的各种水质参数,并结合实验数据,建立了基于广义回归神经网络(generalized regression neural network, GRNN)的换热管污垢热阻预测模型。通过交叉验证确定了最佳平滑系数为0.2,预测样本与实测样本具有较高的拟合精度,其相对误差最大为8.91,符合工程要求,证明该方法是可行的。     

由曲线拟合估算极限污垢热阻

在动态模拟试验中,一般采用Kern-Seaton模型来描述污垢增长的规律。但迄今还没有一种方法可以很好地求解此模型的极限污垢热限R_f~*和时间常数θ_c。本文证明,用麦夸脱法直接对Kern-Seaton模型进行曲线拟合,可以解决这一问题。     

考虑污垢时内螺纹管冷凝器的经济性分析

为研究各种换热设备因污垢热阻的存在而造成大量能源浪费的实际运行过程．在考虑污垢的情况下,综合换热管的阻力特性,对比分析了分别选用内螺纹管和内壁光滑管的冷凝器的经济性,探讨其是否能够提高冷凝器的换热性能从而降低系统能耗．结果表明,选用内螺纹管不一定能够提高冷凝器运行的经济性,冷凝器存在临界流速和临界时间．文中结果为冷凝器的设计和经济运行提供了理论依据和指导．     

多流股换热器网络综合问题的优化算法设计

多流股换热器网络综合问题是一个混合整数非线性规划问题（MINLP）,这类问题规模大、约束条件多,严重的非凸非线性使得目标函数存在多个局部最优解．传统的基于梯度的优化算法在求解时极易陷于局部最优．有鉴于此,本研究采用遗传算法解决此类问题,通过对遗传算法进行改进,针对简单遗传算法存在的早熟和运行参数难以确定的问题,设计了多样性保持算子和多种群进化的算法结构;计算时运行参数自适应确定,并把模拟退火算法思想引入遗传算法子代的生成中去．实例证明,采用所构造的算法可有效求解MINLP问题,并有利于寻求到全局最优解．     

温度及流速对板式换热器内城镇二级出水结垢特性的影响

为了解城镇二级出水热能回用中结垢的影响因素,该文以板式换热器内二级出水为研究对象,在热泵工况下对污垢热阻及流动压降进行了现场全周期监测,并着重考查了温度和板间流速对污垢初始形成过程的影响。实验结果表明:污垢形成过程存在起始期、生长期和渐进期,起始期长度为3.5~8 d;温度对于混合污垢形成的影响呈单调性,春夏两季污垢生长旺盛;板间流速决定了"生长"和"剥离"两种作用在污垢形成过程中的竞争关系;该研究可为二级出水板式换热器的优化设计和运行提供指导。     

强化换热面污垢特性评定实验台冷却系统的设计优化

本文采用基于约束坐标轮换算法对板翅式换热器进行了设计优化,从而使本空冷系统的设计达到节水、换热效果好、调整方便、成本和运行费用低的目标。     

多周期换热网络柔性综合与维护同步优化

提出柔性换热网络在初始设计阶段,考虑网络投入运行后,实施清洗维护时序安排的理论框架.通过柔性综合与维护同步优化,年度总费用能够进一步降低,同时网络柔性得到提高.为降低该NP难问题的计算复杂性,提出柔性换热网络初步综合和同步优化相结合的两阶段法.最后,通过计算实例验证了所提方法的有效性.     

换热器的结垢和清洗

文章简述了换热器结垢的类型和影响因素,分析了常用的除垢方法。     

两种换热网络综合优化方法对比研究

换热网络的全新优化设计(grassroots design)和换热网络的改造优化设计(retrofit design)均可提高过程工业能量综合利用效率.为了对两种优化设计方法进行比较,分别在分级超结构的基础上,以费用函数为目标函数,建立了两种换热网络综合优化方法的数学模型.通过对混合遗传算法进行改进,实现了对数学模型的优化求解,并从节能水平、投资费用及投资回收期等方面对两种优化方法进行了对比.结果表明,通过对原有换热器单元的重新利用,使得换热网络的改造优化设计虽然在节能水平方面稍低于换热网络的全新优化设计,但在投资费用和投资回收期方面优势明显.     

基于改进量子粒子群算法的无分流换热网络综合

用数学规划法求解换热网络优化问题,当换热网络模型考虑所有分流情况时,会包含大量的连续和离散优化变量,因此对大规模换热网络的优化求解非常困难。相比有分流模型,无分流的网络模型结构简单,变量少,求解难度低。本文以分级超结构模型为基础,建立了无分流换热网络模型,以年综合费用为优化目标,提出用单层改进量子粒子群算法综合无分流换热网络,即在生成无分流换热网络结构变量的同时,生成换热负荷变量。相比有分流同步综合模型,不考虑分流的同步综合模型的复杂度和求解时间显著降低。采用两个典型算例对该方法的有效性进行了验证。     

小能耗装置的热集成改造

以某苯烃化装置的热集成节能改造为例,探讨了小能耗装置在热集成改造时,换热网络结构选择和参数优化的特点。研究结果表明,为了减少投资,应尽量少改变换热网络结构;在结构一定的条件下,最优夹点温差趋于一个较小值。同时,还讨论了年运行小时数等对经济性影响较大的因素在决定节能方案中的作用。     

高盐工业废水浓缩工艺中的换热器结垢机理和阻垢技术

高盐废水处理是环境保护领域的主要研究对象,其高含盐量和高硬度的特征提高了污水处理工艺难度。国家对污染物提出的“零排放”要求使得热蒸发成为了高盐废水处理的必经之路,随之带来的换热器结垢问题给蒸发浓缩工艺带来了巨大的阻垢难题。因此,针对高盐废水的有效阻垢技术成为了研究热点。介绍了高盐废水工业处理中的结垢机理和影响因素,并对现有的阻垢技术进行总结分析,为研究高盐废水换热器结垢、除垢、阻垢问题提供研究思路。     

管壳式换热器与板式换热器选型参考

阐述管壳式换热器与板式换热器各自的特点,并通过对此两种换热器在闭式循环冷却水系统中水水换热器的性能参数的对比和计算,详细论述了管壳式换热器和板式换热器的结构性能的比较,为换热器的选型提供参考。     

苯乙烯装置换热网络的改进

作者应用B.Linnhoff等人提出的狭点技术,对年产6万吨苯乙烯装置换热网络的50余个换热器进行了分析和评价,并提出了两项改进意见。改进结果可节省3.4 MPa的高压蒸汽3.18 t/h,冷却水48 t/h,另外对换热网络最小温差的选择进行了讨论。     

运用夹点设计法对一实际换热网络的改造

随着能源价格的不断提升,化工企业的节能降耗成为紧迫必行的任务。通过在对一实际过程的换热网络结构分析的基础上提取热、冷工艺物流,在给定的最小传热温差(20℃)限制下运用夹点设计法合成具有最大热回收的新换热网络;采用断开热负荷回路、取消热负荷较小的换热器达到减少换热器个数、简化网络的目的;由于热负荷转移造成了某些换热器传热温差违反最小传热温差限制、甚至出现传热温差为负值(违反热力学第二定律)的情况,采用能量松弛法恢复这些换热器的传热温差至给定的最小传热温差。经过调优后换热器网络总换热设备个数与原实际网络的相同,但与原实际网络相比,热、冷公用工程均节省1 220 k W。