熱鍍鋅方管工農業生產和日常生活中廣為使用的設備之一。據作者等調查[1],90%以上的換熱設備都存在著不同程度的污垢問題。污垢的存在,會使換熱設備的傳熱能力降低,并使介質流動阻力增大,由此造成一系列的經濟損失。作者等[2]曾經估算,我國每年僅電站鍋爐由于換熱設備污垢導致的經濟損失就達100億元人民幣。Müller-Steinhagen[3]的調查結果顯示,發達國家每年由于換熱設備污垢造成的損失占GDP的0.25%。因此,換熱設備污垢問題受到各國傳熱學界的廣泛關注。解決換熱設備污垢問題,也成為改善生產、節約能源等方面亟需解決的問題。微生物污垢是換熱設備污垢的重要組成部分,通常換熱設備冷卻水系統中的水溫和pH值都適于多種微生物生長。

因此,國內外對于微生物污垢進行了一些研究:例如,熱鍍鋅方管工農業生產和日常生活中廣為使用的設備之一天慶等[4]利用顯微攝像裝置對水系統中熒光假單胞菌微生物污垢在不同材料表面上的動態過程進行了實驗研究,結果表明表面材料對微生物的親和性決定了生物污垢形成的難易。Powell[5]研究了材料表面性能對微生物污垢的影響,結果顯示海水中的微生物更容易附著在鋁或鈦等固體材料表面,而不易于附著在銅合金材料表面。Pugh等[6]認為,細菌是形成微生物污垢的重要類群,在適宜的條件下,微生物大量生長繁殖,會使污垢熱阻急劇增加,嚴重影響換熱設備的正常運行,造成停機故障。而且,微生物污垢的存在對金屬腐蝕的損失占金屬總腐蝕損失的10%左右[7]。因此,認識微生物污垢的生成機理和污垢特性的變化規律,具有重要的理論和實際意義。目前的研究大都集中在表面材料對微生物結垢影響,對換熱面微生物污垢傳熱性能分析的研究報道較少。

交叉縮放橢圓換熱管是根據對流換熱強化場協熱鍍鋅方管工農業生產和日常生活中廣為使用的設備之一同理論開發的強化換熱元件,對其強化換熱性能已有一些研究報1980微生物學通報,但目前對交叉縮放熱鍍鋅方管廠家這種新型強化換熱元件的生物污垢特性研究尚少。本文對交叉縮放橢圓換熱管內生物污垢形成過程進行了研究,并結合pH、二價鐵離子等多項冷卻水水質參數對管內污垢熱阻的影響進行了傳熱性能分析。1材料與方法1.1鐵細菌簡介及培養鐵細菌是好氧菌,通常在溶解氧分壓較低的縫隙、粘膜下生長,最佳生長溫度約為23°C−30°C,菌落大部分為灰白、紅褐或深褐色絮狀或粘膠狀聚集物,用肉眼即可觀察到。