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我国工业余热资源丰富,若能充分回收利用,则可显著提高能源利用效率,在节能减排方面发挥重要的作用。热管换热器因其高效的传热性能、结构简单、安全可靠等优点而被广泛应用于工业余热回收方面。但研究发现,由于工业余热中常含有杂质,在实际运行中,换热器常出现结垢问题。污垢的形成,降低了换热器的传热效率,造成了能源损失。为使热交换器在运行阶段保持较高的换热性能,污垢的在线清洗显得尤为重要。本文搭建了用于提取低温工业废水余热的热管换热器性能测试实验平台,实验系统设有专门在线机械除垢装置,可实现对换热器蒸发段热管外壁面的自动清洗。并以换热量、传热系数、效能、(火用)效率、(火积)效率及(火积)耗散数等参数为指标,评价本实验换热器的换热性能,并提出优化运行方法,最后分析除垢装置的除垢效果。结果表明:在废水设定流量不变的情况下,换热量及传热系数随清水流量的增加而增加;同时在清水设定流量不变的情况下,系统换热量、传热系数、(火用)效率、(火积)效率及(火积)耗散数随废水流量的增加而增加;然而效能随着废水流量的增加而减小。本实验中系统循环运转时,热管换热器最佳工作状态点确定为废水流量1.200m3/h,清水流量3.000m3/h。随着系统运行时间的延长,热管换热器的换热量和传热系数均呈现下降趋势并逐步稳定。换热量和传热系数分别由开始的7.267kW,151.904W/(m2·℃)下降至6.308kW,129.621W/(m2·℃),在此时间段内换热量和传热系数分别下降了13.20%、14.67%。热管换热器的效能、(火用)效率及(火积)效率也随之下降,而(火积)耗散数不断增加。效能、(火用)效率及(火积)效率分别由开始的0.143,41.3%,9.56%下降至0.118,37.5%,8.56%,在此运行时间段内效能、(火用)效率及(火积)效率分别下降了17.48%、9.20%、10.46%。表明热管外壁面结垢影响换热器的换热性能。运行在线除垢装置,热管换热器的换热量、传热系数、效能、(火用)效率及(火积)效率不断增加并最终趋于稳定,趋于稳定段各性能参数分别为6.795kW,134.304W/(m2·℃),0.085,40.69%,24.2%,与除垢初始值相比分别提高了6.11%,9.49%,7.19%,7.93%,5.22%。此除垢装置对热管换热器抑垢的效果还是有很明显作用。