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目 录1

第二版前言1

第一版序1

第一版前言1

主要符号表1

第一章 概论1

§1-1 污垢对换热设备的影响1

§1-2 换热设备污垢研究的意义5

§1-3 污垢的分类10

1-3-1 按工艺过程10

1-3-2 按工质状态11

1-3-4 按污垢形成的主要物理／化学过程14

1-3-3 按随时间变化特性14

1-3-5 其他分类法17

§1-4 污垢耗费的估算（垢害的定量估计）18

1-4-1 污垢耗费的组成18

1-4-2 污垢耗费的估算例20

§1-5 污垢研究简史、现状与展望24

1-5-1 污垢研究简史24

1-5-2 换热设备污垢研究的现状29

1-5-3 换热设备污垢研究的展望41

附录生物污垢的基础知识42

参考文献48

第二章 污垢的形成过程与影响因素分析69

§2-1 污垢的形成过程69

2-1-1 概述69

2-1-2 起始71

2-1-3 输运76

2-1-4 附着77

2-1-5 剥蚀82

2-1-6 老化87

§2-2 污垢形成的输运机制88

2-2-1 对流输运89

2-2-2 外力输运100

2-2-3 惯性输运101

2-2-4 碰撞108

§2-3 污垢形成的附着机制110

2-3-1 胶体的稳定性112

2-3-2 附着机制131

2-3-3 附着时间134

2-3-4 细胞附着特性137

§2-4 污垢形成的剥蚀机制146

2-4-1 近壁区的湍流结构147

2-4-2 沉积于表面上的粒子受力分析150

2-4-3 粒子剥离率152

2-4-4 剥离对粒子沉积的影响154

§2-5 污垢形成的诱导期156

2-5-1 表面材料的影响157

2-5-2 析晶污垢的诱导期167

2-5-3 颗粒污垢的诱导期174

§2-6 污垢影响因素分析177

2-6-1 换热器运行参数的影响177

2-6-2 换热器结构参数的影响180

2-6-3 流动介质性质的影响182

2-6-4 环境因素对生物污垢的影响185

2-6-5 致垢条件阈值194

§2-7 强化传热方法对污垢特性的影响199

2-7-1 评价方法200

2-7-2 强化传热方法对化学反应污垢的影响200

2-7-3 强化传热方法对析晶污垢的影响202

2-7-4 强化传热方法对颗粒污垢的影响204

2-7-5 扩展表面对污垢特性的影响205

2-7-6 粗糙表面对污垢特性的影响207

2-7-7 强化件局域的污垢特性214

2-7-8 其他强化方法对污垢特性的影响214

参考文献217

第三章 污垢积聚的预测（模型）236

§3-1 经验模型237

§3-2 颗粒污垢预测模型240

§3-3 化学反应污垢预测模型246

§3-4 析晶污垢预测模型250

§3-5 腐蚀污垢预测模型252

3-5-1 腐蚀污垢机制252

3-5-2 腐蚀污垢模型254

3-5-3 微生物引起的腐蚀污垢255

§3-6 生物污垢预测模型260

3-6-1 黏膜的组成260

3-6-2 黏膜特性265

3-6-3 预测模型268

3-7-1 静止系统271

§3-7 凝固污垢预测模型271

3-7-2 流动系统272

3-7-3 多组分流体275

§3-8 混合污垢的特征279

§3-9 气侧污垢预测288

3-9-1 利用煤灰物理性质进行预测288

3-9-2 依据换热设备运行特性进行预测296

3-9-3 煤灰结渣倾向的模糊判别法297

§3-10 食品污垢的预测299

§3-11 污垢预测的概率模型304

3-11-1 污垢模型的随机性分析305

3-11-2 污垢预测概率模型的建立305

3-11-4 达到临界污垢热阻时间的确定306

3-11-3 初始污垢热阻的确定306

3-11-5 污垢热阻随时间变化率的平均值的确定307

§3-12 通用模型308

参考文献312

第四章 污垢监测及数据评价323

§4-1 概述323

§4-2 污垢监测的热学法324

4-2-1 污垢热阻法324

4-2-2 温差监测法325

§4-3 污垢监测的非热学法327

4-3-1 直接称重法327

4-3-2 厚度测量法328

4-3-3 压降测量法328

4-3-4 放射性技术329

4-3-6 液晶瞬态法330

4-3-5 时间推移电影法330

4-3-7 光学法333

4-3-8 超声脉冲反射法338

4-3-9 钙离子浓度法339

§4-4 液侧污垢监测技术339

4-4-1 液侧污垢的实验研究设备340

4-4-2 液侧污垢特性参数的测量356

4-4-3 液侧污垢的监测设备361

§4-5 气侧污垢监测技术364

4-5-1 垢量测管365

4-5-2 酸沉积测管367

4-5-3 热流计370

4-5-4 锅炉对流换热面污垢在线监测技术373

4-5-5 气侧污垢监测设备的比较385

§4-6 现场数据的获取与利用386

4-6-1 现场数据的价值386

4-6-2 在线监测技术388

4-6-3 旁路监测器397

4-6-4 现场数据的利用397

§4-7 污垢数据的评价与利用402

4-7-1 污垢测量的误差分析403

4-7-2 污垢热阻测量不确定度的评定405

4-7-3 提高污垢数据可靠性的建议408

4-7-4 污垢数据利用工具简介409

参考文献411

§5-1 污垢对换热器设计的影响416

5-1-1 污垢对传热的影响416

第五章 防垢对策——设备投运前所采取的策略416

5-1-2 污垢对流动压降的影响418

§5-2 换热器设计时污垢数据的来源420

§5-3 换热器设计时考虑污垢的方法425

5-3-1 污垢热阻（污垢系数）425

5-3-2 洁净系数426

5-3-3 冗余面积百分数427

§5-4 换热器型式、材料和表面处理方式的选择432

5-4-1 换热器型式的选择433

5-4-2 换热器材料的选择435

5-4-3 表面防垢措施及其评价436

§5-5 考虑污垢时换热器的设计442

5-6-1 换热器网络污垢特点447

§5-6 考虑污垢时换热器网络系统的设计447

5-6-2 网络设计中考虑污垢的夹点技术448

参考文献448

第六章 抑垢对策——设备运行阶段所采取的策略451

§6-1 运行前的检查与试验451

6-1-1 检查451

6-1-2 水压试验452

§6-2 冷却水污垢的抑制策略452

6-2-1 化学法453

6-2-2 物理法465

6-2-3 新技术477

§6-3 气侧污垢的抑制策略479

6-3-1 燃料清洗技术479

6-3-2 运行工况控制技术479

6-3-3 燃料添加剂的应用技术480

6-3-4 表面清洗技术481

6-3-5 急冷技术482

6-3-6 气体净化技术482

§6-4 运行中液侧污垢的抑制策略482

6-4-1 析晶污垢和凝固污垢482

6-4-2 化学反应污垢483

6-4-3 腐蚀污垢485

6-4-4 微生物污垢485

6-4-5 锅炉水处理486

§6-5 考虑污垢的启停程序优化487

参考文献488

§7-1 概述493

第七章 除垢对策——污垢形成后所采取的策略493

§7-2 换热器的最佳清洗周期494

7-2-1 蒸发器离线清洗的最佳周期494

7-2-2 凝汽器在线管理的优化模型499

7-2-3 计及风险水平的最佳清洗周期504

§7-3 机械清洗技术509

7-3-1 机械清洗的机制研究509

7-3-2 机械清洗的特点509

7-3-3 机械清洗方法510

§7-4 化学清洗技术519

7-4-1 化学清洗的机制及影响因素519

7-4-2 化学清洗的特点523

7-4-3 化学清洗方法523

§7-5 污垢在线清洗技术528

7-5-1 在线机械清洗技术529

7-5-2 在线化学清洗技术537

参考文献538

第八章 污垢对策的评价、选用与展望542

§8-1 污垢对策的评价542

§8-2 防垢技术的评价547

§8-3 抑垢技术的评价550

8-3-1 静态试验法550

8-3-2 动态试验法553

8-3-3 重量法560

8-3-4 核磁共振谱线法560

8-3-5 分形法561

8-3-6 恒定组分法562

§8-4 除垢技术的评价563

§8-5 当前对策研究的几个倾向性问题564

§8-6 对策选用的一般原则和实施步骤566

8-6-1 对策选用的一般原则567

8-6-2 对策选用的实施步骤567

§8-7 对策技术研究展望568

参考文献570

附录575

附录Ⅰ 一些物质的热导率575

附录Ⅱ 再沸器污垢系数的推荐值577

附录Ⅲ 板式换热器的污垢系数577

附录Ⅳ 美国管式换热器制造商协会（TEMA）推荐的污垢系数（第八版，1998）578

附录Ⅴ 各种材料的相互作用能583

索引584