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超声波除钙盐水垢试验研究

作　者: 黄帅
导　师: 杨敏
学　校: 西南交通大学
专　业: 环境工程
关键词: 超声波钙盐水垢声空化
分类号: TB559
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 147次
引　用: 3次
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内容摘要

内壁结垢的问题长期困扰着各行各业的生产,使得工业事故频繁发生,不仅造成了巨大的经济损失,而且对环境有很大的污染。在国家建设节约型社会和提倡“节能减排”的大背景下,这个问题的解决就更加迫切了。新兴的超声波除垢技术以其具有环保、效果佳、低成本、无腐蚀、质量高、装置简单、易于实现遥控或自动化等优点,成为突破内壁结垢问题的一种新的高效技术。本论文在对国内外文献查阅,以及在试验的基础上,对水垢形成的机理及过程进行分析,试验过程主要对影响水垢增长的三个主要因子:溶液温度、溶液中Ca²⁺浓度和试片粗糙程度进行试验研究,总结出水垢的增长规律和影响因子对水垢积垢率的影响规律。其次论文对超声波除垢的主要原理和空化理论及其数学模型进行理论分析,分析出了超声波运用在工业企业除垢的可行性和影响超声波除垢效果的主要影响因子:溶液温度、超声波功率、超声波频率、超声波清洗时间、水垢厚度和溶液中Ca²⁺浓度。通过对这些影响因子进行试验研究和分析,总结出了各影响因子对超声波除垢效果的影响和它们之间的相互作用对超声波除垢率的影响。综合以上理论和试验成果,本论文提出了把超声波除钙盐水垢用于现实的操作方案。超声波除垢在工业企业的应用尚属起步阶段,本文的研究是在该领域的一个比较有价值的探索,也取得了一定的成果,对以后的研究和应用起到一个抛砖引玉的作用。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-19
  1.1 研究背景  10-13
    1.1.1 课题的研究背景  10-12
    1.1.2 研究课题的提出及研究意义  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-17
    1.2.1 国内外研究进展  13-17
    1.2.2 研究的不足及存在的问题  17
  1.3 论文研究目标、研究内容、技术路线  17-19
    1.3.1 研究目标  17
    1.3.2 研究内容  17-18
    1.3.3 技术路线  18-19
第2章结垢理论和超声波除垢  19-30
  2.1 水垢形成原因的分析及动力学过程  19-20
    2.1.1 水垢形成的动力学过程  19-20
  2.2 结晶的理论和结垢模型  20-25
    2.2.1 结晶  20-23
    2.2.2 水垢形成过程  23-25
  2.3 超声波除垢机理  25-30
    2.3.1 超声波基理概述  25
    2.3.2 超声波的作用机理  25-28
    2.3.3 超声波除垢机制  28-30
第3章超声波空化作用  30-45
  3.1 超声空化理论  30-33
    3.1.1 空化概念简述  30-32
    3.1.2 空化阈  32
    3.1.3 气泡的形成，发展，与破裂  32-33
  3.2 气泡动力学和Rayleigh-Plesset空化泡运动方程  33-39
    3.2.1 气泡动力学的研究进展  33-35
    3.2.2 Rayleigh-Plesset空化泡运动方程  35-39
  3.3 空化气泡运动的影响因素  39-42
  3.4 空化引发的效应和能量  42-45
    3.4.1 空化引发的效应  42
    3.4.2 空泡溃灭产生的能量  42-45
第4章试验研究  45-72
  4.1 试验背景介绍  45-47
  4.2 结垢试验研究  47-50
    4.2.1 试验目的  47
    4.2.2 试验器材  47
    4.2.3 试验方法和参数选择  47
    4.2.4 试验结果和数据分析  47-50
  4.3 超声波除垢效果试验研究  50-71
    4.3.1 试验目的  50
    4.3.2 试验器材  50
    4.3.3 试验方法和参数选择  50
    4.3.4 试验结果和数据分析  50-71
  4.4 超声波除钙盐水垢方案设计  71-72
结论  72-74
致谢  74-75
参考文献  75-79
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目  79

超声波除钙盐水垢试验研究

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