
【化】 scaling rate
【化】 deposit; scale formation; scaling
rate; speed; tempo; velocity
【化】 rate; speed
【医】 speed; velocity
结垢速率(Scaling Rate)是工业水处理与热交换系统领域的核心参数,指单位时间内固体沉积物在设备表面形成的厚度或质量增量,常用单位为毫米/年(mm/a)或克/平方米·小时(g/m²·h)。该术语英文对译为"scaling rate",常见于化工、能源等领域的设备维护研究。
在工程实践中,结垢速率可通过以下公式量化:
$$
R = frac{Delta m}{A cdot Delta t}
$$
其中R为结垢速率,Δm为Δt时间内的沉积物质量变化,A为传热面积。美国材料与试验协会(ASTM)标准D3739对此类计算有详细规范。
典型应用场景包括:
中国国家标准化管理委员会(GB/T 16811-2018)将结垢速率列为工业循环水系统验收必检指标。研究显示,水质硬度每增加50ppm,结垢速率将提升18%-22%(《水处理技术》期刊,2020年第三期)。国际水协会(IWA)建议通过实时监测pH值、浊度等参数预测结垢趋势。
结垢速率是描述热力设备或管道表面沉淀物(水垢)形成速度的指标,其定义和影响因素可归纳如下:
结垢速率通常指单位时间内单位面积上沉积的垢量,常用单位为克/(平方米·年)。例如,锅炉水冷壁管每年每平方米的结垢量直接反映设备受污染程度。
流体性质与温度
流速与剪切力
流体流速通过剪切应力影响结垢速率。实验表明,流速从5英尺/秒提升至15英尺/秒时,热交换器清洗周期从2个月延长至24个月,说明高流速能有效剥离垢层。
表面特性
换热器表面粗糙度对结垢速率影响较小,但材料类型和表面温度差异会显著改变沉淀物附着速度。
通过化学处理(如软化水质)、优化流速、定期清洗及使用抗垢材料可有效控制结垢速率。例如,循环水系统中需结合CaCO₃溶解度模型预测结垢趋势。
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