板式换热器Ni-P-TiO2复合纳米镀层微生物污垢特性

• 作者: 刘坐东 李斯琪 邢维维 徐志明
• 来源期刊: 化工学报
• 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
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 3535-3544
• 页数: 9页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200175

摘要

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。