The invention relates to an on-line monitoring system and method for steady-state heat transfer process, heat transfer coefficient and dirt thermal resistance, belonging to the heat exchange field. The monitoring system includes a first temperature sensor, a temperature sensor second, third temperature sensors and fourth temperature sensor, flowmeter, a central processor and a display; on-line monitoring method for the system is: 1. in the initial state of the heat exchanger system or system operation after cleaning for the cold side heat exchanger is no dirt deposition under the condition of determination of heat transfer coefficient of K benchmark
【技术实现步骤摘要】
稳态换热过程传热系数及污垢热阻值在线监测系统和方法
本专利技术涉及一种换热领域,更具体地说是一种稳态换热过程传热系数及污垢热阻值在线监测系统和方法及其具体实施技术方案。
技术介绍
换热是工业生产过程最重要的单元操作之一。工业生产中的各种高温流体,如炼油过程的高温油、裂解气体,电厂发电后的低压蒸汽等必须通过冷却水进行冷却。然而这些流体不能与冷却水直接接触,必须通过各种类型的换热器将热流体和冷却水隔开,并通过换热器器壁将热流体热量传递给冷却水,实现热流体与冷却水之间的换热。换热操作是许多工业生产过程连续稳定操作的基本保障,对提高生产效率、降低生产能耗具有重要意义,在许多行业中所占投资份额也非常之高,比如石油炼制行业换热器造价高达设备投资的30%-40%。连续稳定换热过程是工业生产效率和效益的基础和保障。当换热过程连续稳定进行时,换热器内部各点处温度不随时间变化,这一传热过程成为稳态传热过程。稳态传热过程符合换热基本方程,即单位时间内传递的热量等于总传热系数乘以换热器传热面积再乘以换热器两端冷热流程温差平均值。总传热系数是冷热流体间温度每相差1K时,在单位时间内通过单位面积换热面积所能传递的热量。它表征了在给定冷热流体温度和换热器条件下,整个换热体系的传热能力。换热体系传热可分解为(1)热流体在流动过程中通过对流传热将热量传递到换热器壁;(2)换热器壁的导热过程;(3)换热器壁将热量传递给冷却水的过程。而整体换热体系的传热能力就受限于这三个过程所受到的阻力。由于热流体传热过程和换热器壁导热过程通常变化极小,而冷却水传热过程却经常因循环水水质恶化而发生结垢和污垢沉 ...
【技术保护点】
一种稳态传热过程传热系数及污垢热阻值在线监测系统,其特征在于,该稳态传热过程传热系数及污垢热阻值在线监测系统包括:第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、流量计、中央处理器和显示器;其中,第一温度传感器设置在换热器热侧进口端,第二温度传感器设置在换热器热侧出口端,第三温度传感器设置在换热器冷侧进口端,第四温度传感器设置在换热器冷侧出口端,在冷侧出口端还设置有流量计,第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和流量计均与中央处理器相连接,中央处理器还与显示器相连接。
【技术特征摘要】
1.一种稳态传热过程传热系数及污垢热阻值在线监测系统,其特征在于,该稳态传热过程传热系数及污垢热阻值在线监测系统包括:第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、流量计、中央处理器和显示器;其中,第一温度传感器设置在换热器热侧进口端,第二温度传感器设置在换热器热侧出口端,第三温度传感器设置在换热器冷侧进口端,第四温度传感器设置在换热器冷侧出口端,在冷侧出口端还设置有流量计,第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和流量计均与中央处理器相连接,中央处理器还与显示器相连接。2.如权利要求1所述的稳态传热过程传热系数及污垢热阻值在线监测系统,其特征在于,所述的第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和流量计均与中央处理器相连接的方式为有线或无线中的一种。3.如权利要求1所述的稳态传热过程传热系数及污垢热阻值在线监测系统,其特征在于,所述的第一温度传感器用于检测换热器热侧进口端热流体温度,所述的第二温度传感器用于检测换热器热侧出口端热流体温度,所述的第三温度传感器用于检测换热器冷侧进口端冷却水温度,所述的第四温度传感器用于检测换热器冷侧出口端冷却水温度,所述的流量计用于检测换热器冷侧循环水流量;所有温度传感器和流量计所采集的计量数值送入中央处理器,在中央处理器内进行整理计算后获得传热系数和污垢热阻值数值,然后通过显示器加以显示。4.一种稳态传热过程传热系数及污垢热阻值在线监测方法,采用权利要求1所述的在线监测系统,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:获取初始信息,计算基准传热系数在换热系统运行初始状态或者换热系统经过清洗后,换热器冷侧还没有污垢沉积的状态下,根据各个温度传感器检测的温度值及流量计检测的换热器冷侧循环水流量,计算换热器冷热流体平均温差Δtm和换热器传热量Q,根据换热器冷热流体平均温差Δtm和换热器传热量Q测...
【专利技术属性】
技术研发人员:王惠丰,耿琳,
申请(专利权)人:沈阳艾柏瑞环境科技有限公司,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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