Степень влияния контролируемых параметров на скорость образования отложений продуктов коррозии железа

Степень влияния параметра	АВР	КАВР	ВВР
1	q	q	q
2	τ	tв	τ
3	tв	tст	tв
4	G	τ	tст
5	tст	рН	СNa
6	СFe	OВП	χН
7	χ	СFe	OВП
8	χН	СNa	СFe
9	СNa	G	G
10	рН	χ	χ
11	OВП	χН	рН

Примечание: Степень влияния «1» характеризует максимальное влияние параметра, «11» - минимальное.

Сравнение значений коэффициентов корреляции при различных ВХР показало, что наибольшее влияние на скорость образования отложений продуктов коррозии железа оказывал тепловой поток. Влияние других параметров на скорость образования отложений продуктов коррозии железа определялось типом ВХР.

Были получены зависимости, позволяющие прогнозировать изменение скорости образования отложений продуктов коррозии железа на теплопередающей поверхности от теплового потока при прочих постоянных параметрах работы оборудования, для различных ВХР (табл. 3).

Таблица 3

Изменение скорости образования отложений продуктов коррозии железа от величины теплового потока при разных вхр

	АВР	КАВР	ВВР
	1,06	0,686	0,684

Из приведенных данных следует, что максимальное значение скорости образования отложений продуктов коррозии железа соответствует АВР, что согласуется с результатами экспериментальных и промышленных испытаний.

В четвертой главе описаны механизмы образования отложений продуктов коррозии железа, основываясь на предположении, что отложения состоят из двух слоев – внутреннего и внешнего.

Исходя из предположения, что образование внутреннего слоя отложений продуктов коррозии железа обусловлено коррозией металла, были рассмотрены процессы, протекающие на границе раздела металл – внутренний слой. Поэтому моделирование процесса образования внутреннего слоя отложений свелось к разработке математической модели процесса коррозии.

Для расчета скорости образования внутреннего слоя отложений продуктов коррозии железа предложено использовать следующее уравнение:

(5)

где A^внутр_Fe – скорость образования внутреннего слоя отложений продуктов коррозии железа, мг/(см²∙ч); β - безразмерный коэффициент пропорциональности; D – коэффициент диффузии кислорода, м²/с; τ – время, с; ρ_отл – плотность коррозионного оксида, мг/см³.

Основной трудностью использования уравнения (5) являлось определение коэффициента диффузии кислорода.

Используя экспериментальные данные (табл. 1), были рассчитаны коэффициенты диффузии кислорода для трех ВХР (АВР, КАВР и ВВР) и трех значений теплового потока - 50, 150 и 300 кВт/м². Результаты расчета приведены в табл. 4.

Установлено, что значения коэффициентов диффузии кислорода увеличивались с повышением теплового потока от 50 до 300 кВт/м² (табл. 4). Максимальное значение коэффициента диффузии кислорода соответствовало КАВР.

Рассчитанные по уравнению (5) скорости образования внутреннего слоя отложений хорошо согласовались с экспериментальными данными, полученными для тех же ВХР при другом составе теплоносителя. Рассчитанные по уравнению (5) значения коэффициентов диффузии кислорода для барабанного котла ТГМ-96 при фосфатном ВХР хорошо согласовались с литературными данными и значениями коэффициентов диффузии кислорода для других ВХР.

Поэтому был сделан вывод об универсальности значений коэффициентов диффузии кислорода для различных условий работы оборудования.

Таблица 4