超声波防除垢技术是利用换能器将电能转化成具有一定频率的超声波,利用超声波"空化作用"实现防垢作用,利用"机械振动作用"实现除垢效果。与传统的除垢方式机械除垢、化学除垢相比,超声波蒸发器具有可连续在线防除垢、不需停机清洗、不需添加任何化学物质和清洗剂的优点,可减少由于停机所带来的人力物力的浪费。本文进行了超声波对无机盐饱和溶液的阻垢实验,并使用配置的硫酸镁和碳酸钠溶液对课题组设计制造的超声波蒸发装置进行了碳酸镁结垢除垢实验。通过改变进料流量、蒸发温度、超声波频率得出如下结论:(1)通过小型超声波发生装置对无机盐饱和溶液的增溶实验发现,在100W的超声波功率作用下,每作用10分钟,100g氯化钠饱和溶液可增容6g,增溶33%,超声波作用同热作用相比使溶解度增加20倍。(2)由于垢层影响,未加入超声波时,传热系数降低至466.2W/m2·℃,初始加入超声波时由于加入超声波对污垢的剪切作用使传热系数快速增大,随着超声波功率的增加传热系数增大速度变缓,随着超声波功率的进一步增加,由于空化泡半径增加过大,导致在声压压缩周期内来不及崩溃,从而相对抑制了传热使传热系数有所下降。多组实验结果表明,超声波蒸发器的最佳工作点为超声功率W=0.4w/cm2,传热系数可达到837.5 W/m2·℃,强化传热为79.6%。(3)超声波蒸发器的传热系数随着进料温度的增加也呈现抛物线的峰值,且对比未加超声波情况下,传热系数在75℃下达到最大值,加入超声波后传热系数达到最大时的蒸发温度为70℃,传热系数最大可达863.4 W/m2·℃,超声波的加入不仅增加了传热系数,也增大了传热温差,从而增大了传热推动力。(4)流量为20L/h时传热系数达到最大,小流量进料的情况下,热蒸汽充足,使物料大量蒸发,产生的冷凝水量增多。换热效果其次是35L/h,由于流量的增大,蒸发表面的润湿率也随之增大,蒸发段延长,液膜更新速度加快,液膜湍动程度也会增大,这些都对传热效果起到促进作用,从而使传热系数增加。