以內置自轉塑料螺旋扭帶換熱器為研究對象,對換熱管中有、無自轉扭帶時污垢的粘附速率、換熱器的動態污垢熱阻、管壁的磨腐速率進行了工業應用對比試驗研究。研究結果表明:自轉清洗扭帶的防垢、除垢、清洗效果顯著,扭帶管的污垢平均粘附速率是普通光管的54%;動態污垢熱阻比光管下降了30%;塑料扭帶對管壁的磨損微乎其微。為自轉螺旋塑料扭帶的工業應用推廣提供了依據。

    在現代石油化工企業中,換熱設備投資占全部設備投資的30%—40%[1]。然而,換熱設備在運行中普遍存在污垢問題,使其運行效率平均下降50%[2],因此研究傳熱設備污垢的防止、自清洗對傳熱強化、節能降耗有著重大經濟意義[3—5]。自轉清洗扭帶具有在線自動清洗污垢和強化傳熱的雙重功能[6—9],工作原理如圖1所示,在每根換熱管的流體進口端安裝一根扭帶,利用傳熱介質自身流過扭帶所傳遞的動量矩使扭帶旋轉,不斷地刮掃和撞擊管內壁,從而達到清洗管內污垢、抑制污垢沉積和強化對流傳熱的目的。

    筆者對扭帶的結構和清洗力矩進行了大量的實驗室研究[10—11],自轉扭帶對人工配制污垢的清洗效果十分明顯。為了進一步了解自轉螺旋扭帶在工業實踐應用中清洗效果及扭帶實踐應用中的可靠性,本文以生產現場的水質監控換熱器為實驗對象,對換熱管中是否裝有自轉清洗螺旋扭帶時的污垢粘附速率、動態污垢熱阻以及扭帶對管壁的磨損進行應用對比試驗研究,為自轉螺旋扭帶清洗技術的進一步推廣提供依據。