污垢系数取值

(1)污垢系数的计算方法。

污垢系数为污垢厚度δ2与污垢导热系数λ2的比值,即:

但换热面的污垢并不是均匀分布的,通常一个流通断面的下部较上部的污垢量大,水平面较垂直面的污垢量大,因此需要先核算出污垢的平均厚度。污垢厚度δ2均是指换热面污垢的平均厚度。

硬垢的导热系数一般为钢的2%～3%,即1～2W/(m2·℃)。软垢为泥沙和生物黏泥的水合物,其导热系数介于水和泥土的导热系数之间,水的导热系数为0.57W/(m2·℃),泥土导热系数1.5W/(m2·℃)左右,软垢的导热系数可取1W/(m2·℃)左右。

当污垢厚度为0.1～1mm之间时,按式(2～15),污垢系数为0.1～1m2·℃/kW。

(2)污垢系数的大小。

按表2-10中污垢量的分类,按污垢量的大小、污水及地表水源热泵系统中污水换热器的污垢系数的取值如表2-11所示。

表2-11　污垢系数的参考取值

(3)疏导式换热器的污垢系数。

换热器的污垢系数除与水质有关外,还与换热器结构有关。贴附软垢主要表现在对换热面的贴附污染,其厚度可按0.2mm计算,沉积软垢主要在流道的下部,可达0.5mm左右厚,但所占流道面积比例低于50%,其中宽流道为50%,疏导流道为20%,这是因为宽流道的流道50%为上部,50%为下部,疏导流道20%在下部,80%在上部。

为此,疏导式换热器的污垢系数可表示为:

式中　A1——贴附软垢占流道面积比;

　A2——沉积软垢占流道面积比;

　δ2——贴附软垢厚度(mm);

　δ2′——沉积软垢厚度(mm);

　λ2——贴附软垢导热系数(W/m2·℃);

　λ2′——沉积软垢导热系数(W/m2·℃)。

疏导式换热器的城市原生污水污垢系数设计依据、取值如表2-12所示。

表2-12　疏导式换热器污垢系数设计依据、取值(原生污水时)

上述污垢系数与试验测试数据基本吻合,与各文献提供的关于河水、污水的污垢系数也是接近的(清洗周期不同,会有一定差异)。表2-13是相关文献提供的一般污垢系数数据表。

表2-13　一般污垢系数参考值(W/m2·℃)

续表