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翼型涡流发生器抑垢性能的实验研究

工程热物理学报 2012年第11期33卷 1936-1939页

作者：徐志明王宇朋刘坐东张一龙东北电力大学能源与动力工程学院吉林吉林132012 华北电力大学能源与动力工程学院北京102200

为了获得翼型涡流发生器的抑垢特性,采用离线称重法,研究了在不同间距、不同攻角下三角翼、矩形翼、梯形翼三种翼型涡流发生器对CaCO_3污垢结垢量的变化。结果表明:翼型涡流发生器具有抑垢性,单位面积结垢量要少于光片;三种翼型中,具有... 详细信息

为了获得翼型涡流发生器的抑垢特性,采用离线称重法,研究了在不同间距、不同攻角下三角翼、矩形翼、梯形翼三种翼型涡流发生器对CaCO_3污垢结垢量的变化。结果表明:翼型涡流发生器具有抑垢性,单位面积结垢量要少于光片;三种翼型中,具有较小迎流截面积的三角翼试片结垢量最少;攻角对抑垢性有影响,攻角30°布置翼的结垢域要少于攻角90°的翼;翼的排列间距对结垢量也有影响。

关键词：翼型涡流发生器间距攻角 CaCO3污垢

板式换热器Ni-P-TiO2复合纳米镀层微生物污垢特性

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化工学报 2020年第8期71卷 3535-3544页

作者：刘坐东李斯琪邢维维徐志明东北电力大学能源与动力工程学院吉林省吉林市132012

换热器微生物污垢问题普遍存在于能源化工领域,污垢的聚集会导致设备的流动阻力、燃料消耗和维护成本支出大幅度增加。本文采用复合纳米镀层来抑制和减轻换热表面的微生物污垢的附着和沉积。首先采用化学镀的方式,在板式换热器的不锈钢... 详细信息

换热器微生物污垢问题普遍存在于能源化工领域,污垢的聚集会导致设备的流动阻力、燃料消耗和维护成本支出大幅度增加。本文采用复合纳米镀层来抑制和减轻换热表面的微生物污垢的附着和沉积。首先采用化学镀的方式,在板式换热器的不锈钢316板上镀覆Ni-P-TiO2复合纳米镀层和对照性的Ni-P镀层。基于板式换热器的微生物污垢在线监测实验系统,研究了镀覆Ni-P-TiO2复合纳米镀层的板式换热器微生物污垢特性。结果表明,清洁状态下,镀覆两种镀层的板式换热器其摩擦系数(f)和Nusselt数(Nu)相较未镀覆板式换热器均略有增加;微生物污垢实验后,相比较未镀覆的板式换热器,镀覆Ni-P镀层的板式换热器污垢热阻减少了8.36%~23.07%,而镀覆Ni-P-TiO2复合纳米镀层的板式换热器污垢热阻减少了16.6%~30.96%;在相同微生物污垢实验工况下,镀覆Ni-P-TiO2复合纳米镀层的板式换热器的摩擦系数(f)相比Ni-P镀层的低2.54%~11.82%,但Nu却明显高于Ni-P镀层达8.47%~9.45%,并且污垢热阻明显小于Ni-P镀层达10.66%~18.18%,镀覆Ni-P-TiO2复合纳米镀层的板式换热器展现了优异的强化传热性能和抑垢性能。

关键词：复合纳米镀层微生物污垢板式换热器传热传质沉积物

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翼型涡发生器的布置对换热及污垢特性的影响

中国电机工程学报 2015年第15期35卷 3872-3878页

作者：徐志明朱新龙杨苏武张一龙刘坐东东北电力大学能源与动力工程学院吉林省吉林市132012 华北电力大学北京市昌平区102206

为了探究换热面上不同布置形式的翼型涡发生器对换热、流动阻力和污垢特性的影响,本文以矩形翼涡发生器为研究对象,在相同工况下对4种布置形式进行了实验研究。结果表明:在换热面上安装翼型涡发生器不仅能够强化换热同时还能抑制颗粒垢... 详细信息

为了探究换热面上不同布置形式的翼型涡发生器对换热、流动阻力和污垢特性的影响,本文以矩形翼涡发生器为研究对象,在相同工况下对4种布置形式进行了实验研究。结果表明:在换热面上安装翼型涡发生器不仅能够强化换热同时还能抑制颗粒垢的生成;后排列布置不仅在强化换热和减少流动阻力上都优于前排列布置,而且在污垢条件下其也具有良好的抑垢性;结垢前后进出口压差的变化大小在一定程度上也反映了结垢量的大小。

关键词：翼型涡发生器矩形通道纳米颗粒污垢特性后排列前排列

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矩形通道中低肋涡流发生器抑垢效果分析研究

热能动力工程 2017年第6期32卷 77-83页

作者：徐志明吴翰刘坐东王景涛东北电力大学能源与动力工程学院吉林吉林132012

为了研究矩形通道内低肋涡流发生器抑垢效果特性,本文选用粒径为50 nm的MgO颗粒进行实验分析。通过安装低肋涡流发生器前后污垢热阻随时间的变化对比,改变低肋涡流发生器的高度、排列间距以及前后排列布置方式,对低肋涡流发生器的抑垢... 详细信息

为了研究矩形通道内低肋涡流发生器抑垢效果特性,本文选用粒径为50 nm的MgO颗粒进行实验分析。通过安装低肋涡流发生器前后污垢热阻随时间的变化对比,改变低肋涡流发生器的高度、排列间距以及前后排列布置方式,对低肋涡流发生器的抑垢效果进行研究分析。实验结果表明:低肋涡流发生器以较小的压力损失作为代价,换取了较好的抑垢效果;低肋涡流发生器越高,抑垢效果越好;减小涡流发生器的间距,能够有效的抑制污垢沉积;前排列布置有更好的抑垢效果。

关键词：矩形通道低肋涡流发生器污垢特性纳米MgO颗粒

化学镀Ni-P合金镀层对铁细菌微生物污垢的影响

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热能动力工程 2016年第5期31卷 68-75,152-153页

作者：刘坐东姚响白文玉徐志明华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 东北电力大学能源与动力工程学院吉林吉林132012

针对化学镀Ni-P合金镀层对换热设备表面常见微生物污垢的影响问题,扩大化学镀层应用范围。通过调整化学镀液工艺制备出多种不同特性的镀层表面,计算了试样的表面能,研究乳酸浓度对镀速及表面能带来的影响;将试样置于OD（光密度）值一定... 详细信息

针对化学镀Ni-P合金镀层对换热设备表面常见微生物污垢的影响问题,扩大化学镀层应用范围。通过调整化学镀液工艺制备出多种不同特性的镀层表面,计算了试样的表面能,研究乳酸浓度对镀速及表面能带来的影响;将试样置于OD（光密度）值一定的菌悬液中进行为期5～7天的静置实验,分析镀层表面微生物污垢实验前后宏观和微观形貌,以普通碳钢试样作为对照,研究镀层试样表面能和镀层表面失重量的关联。在实验工艺范围内,制备的镀层表面光滑致密,镀速和镀层试样的表面能均随着乳酸含量的增加而减小;在静置实验结束后,普通碳钢试样表面附着微生物污垢较多,在一个微生物生命周期内,碳钢表面受微生物腐蚀质量呈现逐渐下降的趋势;镀层表面则仍呈金属光泽,质量变化不大,且镀层在微生物污垢实验前后微观形貌变化较小,展现了较好的抗垢效果和耐蚀性;在所制备的镀层试样中,低表面能的镀层试样表面腐蚀失重量最小。制备的Ni-P合金镀层表面可以有效抑制或减轻微生物污垢,其低表面能和表面分布Ni-P非晶结构有效抵抗了微生物污垢生长和腐蚀。

关键词：表面改性化学镀 Ni-P合金微生物污垢耐蚀性

板式换热器黏液形成菌与CaCO_3混合污垢实验

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化工学报 2017年第1期68卷 72-78页

作者：徐志明胡春阳王景涛刘坐东东北电力大学能源与动力工程学院吉林省吉林市132012

为了探究黏液形成菌(SFB)与CaCO_3混合污垢在板式换热器(PHEs)中的成垢规律,对不同浓度的CaCO_3与黏液形成菌混合进行了实验研究。结果表明:混合污垢中,黏液形成菌微生物污垢占成垢的主要地位。微生物污垢的热阻渐近值最大,混合污垢的... 详细信息

为了探究黏液形成菌(SFB)与CaCO_3混合污垢在板式换热器(PHEs)中的成垢规律,对不同浓度的CaCO_3与黏液形成菌混合进行了实验研究。结果表明:混合污垢中,黏液形成菌微生物污垢占成垢的主要地位。微生物污垢的热阻渐近值最大,混合污垢的热阻渐近值介于微生物污垢的热阻渐近值和CaCO_3污垢热阻渐近值之间,CaCO_3污垢热阻渐近值最小。这不同于以往得到的混合污垢之间相互促进的结论,说明CaCO_3对黏液形成菌存在抑制作用。维持其他条件不变,随着CaCO_3浓度的增大,混合污垢热阻值随之减小。反之,随着黏液形成菌浓度的增大,混合污垢热阻值随之增大。

关键词：板式换热器传热微生物污垢析晶污垢生物膜沉积物

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复合改性表面抑制颗粒污垢积聚特性分析

化工学报 2022年第11期73卷 4928-4937页

作者：刘坐东王禹晨邢维维赵波徐志明东北电力大学能源与动力工程学院吉林省吉林市132012

换热设备颗粒污垢一般指悬浮在流体中的固体颗粒在换热面上的积聚。开发了一种Ni-P-TiO_(2)防垢型复合改性表面,并将之用于板式换热器抑制纳米MgO颗粒污垢在换热表面的积聚。基于搭建的板式换热器颗粒污垢热阻动态监测实验系统,研究了... 详细信息

换热设备颗粒污垢一般指悬浮在流体中的固体颗粒在换热面上的积聚。开发了一种Ni-P-TiO_(2)防垢型复合改性表面,并将之用于板式换热器抑制纳米MgO颗粒污垢在换热表面的积聚。基于搭建的板式换热器颗粒污垢热阻动态监测实验系统,研究了不同冷却水流速(0.1~0.3 m/s)、入口温度(30~40℃)及纳米MgO浓度(100~400 mg/L)对Ni-P-TiO_(2)复合改性换热表面抑垢特性的影响。结果表明,随着流速的增加,污垢热阻渐近值减小了27.85%~34.41%;随着冷却水入口温度的升高,污垢热阻渐近值减小了25.15%~39.14%;随着MgO颗粒浓度的增加,热阻渐近值减小了26.15%~45.36%。结合Ni-P-TiO_(2)复合改性表面的表面能分析了其表面的抑垢性能,发现制备的Ni-P-TiO_(2)复合改性表面的表面能与纳米MgO颗粒污垢层的表面能相接近,符合Zhao提出的“最优表面能”抑垢理论。与常规板式换热器不锈钢表面相比,Ni-P-TiO_(2)复合改性表面不仅抑制了颗粒污垢的积聚,还降低了颗粒污垢的固着强度,使得积聚其上的颗粒污垢更容易被剥离换热表面,实现了换热表面持久高效抑垢。

关键词：传热沉积物复合改性表面两相流抑垢特性

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Ni-Cu-P化学镀层表面铁细菌污垢特性

化工进展 2017年第2期36卷 728-734页

作者：徐志明王迪孔令巍刘坐东东北电力大学能源与动力工程学院吉林吉林132012

利用化学镀Ni-Cu-P工艺对换热器常用材料低碳钢进行改性,研究Ni-Cu-P镀层表面铁细菌污垢特性。将试样置于铁细菌悬液中进行为期5天的污垢沉积实验,记录Ni-Cu-P镀层表面铁细菌污垢沉积量、腐蚀失重量以及铁细菌生长变化情况,分析铁细菌... 详细信息

利用化学镀Ni-Cu-P工艺对换热器常用材料低碳钢进行改性,研究Ni-Cu-P镀层表面铁细菌污垢特性。将试样置于铁细菌悬液中进行为期5天的污垢沉积实验,记录Ni-Cu-P镀层表面铁细菌污垢沉积量、腐蚀失重量以及铁细菌生长变化情况,分析铁细菌污垢实验前后镀层表面微观形貌。测试不同时间的极化曲线和电化学阻抗谱,定性分析极化曲线和阻抗谱的变化规律,采用Zsimp Win拟合出最佳等效电路模型。研究结果表明,Ni-Cu-P镀层可以有效抑制微生物污垢生长,与未施镀的碳钢试样对比,Ni-Cu-P改性表面污垢沉积量减少89.1%,表面失重量减少80.2%。Ni-Cu-P镀层自腐蚀电位高于碳钢,自腐蚀电流密度比碳钢小,且容抗弧半径大于碳钢,展现了较好的耐蚀性。铁细菌对Ni-Cu-P镀层的腐蚀速度先减小后增大,在12h腐蚀速度最小。

关键词：化学镀Ni-Cu-P 微生物污垢腐蚀电化学生物膜

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两种阴离子对析晶污垢沉积的影响

化工学报 2015年第6期66卷 2268-2273页

作者：徐志明张一龙王景涛刘坐东东北电力大学能源与动力工程学院吉林省吉林市132012 东北电力大学自动化工程学院吉林省吉林市132012

为研究循环水中离子对析晶污垢沉积特性的影响,实验研究了循环水中不同阴离子对换热管内污垢特性的影响。考察了工质流速、入口温度、工质浓度以及溶液内阴离子浓度对污垢沉积的影响。结果表明含有硝酸根离子循环水的污垢热阻高于氯离... 详细信息

为研究循环水中离子对析晶污垢沉积特性的影响,实验研究了循环水中不同阴离子对换热管内污垢特性的影响。考察了工质流速、入口温度、工质浓度以及溶液内阴离子浓度对污垢沉积的影响。结果表明含有硝酸根离子循环水的污垢热阻高于氯离子的污垢热阻,并且两种循环水形成污垢热阻的差距随入口温度、管内流速和Ca SO4浓度发生变化。伴随阴离子浓度升高,污垢热阻渐近值逐渐变大。硝酸根对热阻提升的影响大于氯离子对热阻的影响。

关键词：污垢热阻结垢结晶阴离子沉积物