冷水机组换热管小管径化的结垢风险分析

作     者：李钰涵 詹飞龙 丁国良 骆名文 岳宝 李丰 李宁 邵艳坡 马超 张欢 Li Yuhan;Zhan Feilong;Ding Guoliang;Luo Mingwen;Yue Bao;Li Feng;Li Ning;Shao Yanpo;Ma Chao;Zhang Huan

作者机构：上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240 美的暖通设备有限公司佛山511468 美的制冷设备有限公司佛山528311 

出 版 物：《制冷学报》 (Journal of Refrigeration)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      面：150-156页

核心收录：

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主　　题：冷水机组 小管径 加速结垢 析晶污垢 实验研究 

摘      要：冷水机组中的换热管采用水作为工作介质,长期运行时水中的钙离子等盐分会析出并形成水垢,导致传热性能出现衰减;而冷水机组中小管径换热管的应用,可能会导致结垢问题更加突出。通过设计搭建加速结垢实验台并选取典型的结垢测试工况来对照分析常规尺寸换热管和小管径换热管的结垢特性。常规尺寸换热管选7 mm光管,小管径换热管选5 mm光管,结垢测试工况包括:循环水入口温度60℃、流速1 m/s、成垢溶液质量浓度800 mg/L、测试时间0~400 h。5 mm光管与7 mm光管相比,总结垢量增加了39.5%,结垢达到稳定所需时间缩短了17.6%,表明管径小型化后的管内结垢量更大、结垢速率更高。5 mm光管和7 mm光管结垢后的传热系数分别下降12.5%和9.7%,压降分别增加50.6%和10.4%,表明小管径换热管结垢后的传热性能恶化更严重。通过解剖发现5 mm管内结垢层为更紧密的片层状结构,相比于7 mm管更难去除,因此对于冷水机组推广小管径换热管的应用需要重点关注结垢风险。