仪器仪表学报

作者：王金江，孙佳正，高 逸，张凤丽，张来斌

单位：王金江,1.中国石油大学 (北京)安全与海洋工程学院,,孙佳正,1.中国石油大学 (北京)安全与海洋工程学院,,高 逸,1.中国石油大学 (北京)安全与海洋工程学院,,张凤丽,1.中国石油大学 (北京)安全与海洋工程学院,,张来斌,1.中国石油大学 (北京)安全与海洋工程学院,

关键词：管壳式热交换器;结垢;虚拟传感;状态监测;总传热系数

基金：国家重点研发计划(2020YFB1709702)、国家自然科学基金重点项目(52234007)资助

随着核电、石油化工等行业需求的增长以及工艺复杂程度的提升,其关键设备状态的安全监测缺少直接、实时、在线的监测手段,难以实现故障的准确诊断与预警。本文选取石化和核电行业关键设备管壳式热交换器作为研究对象,通过分析热交换器换热管外结垢机理及对换热性能影响,应用总传热系数建立换热效率、传热平均温差与结垢厚度间的表征关系,提出了一种管壳式热交换器结垢故障虚拟感知方法,利用热交换器的温度、压力、流量等高精度、易获取运行数据,实现热交换器结垢厚度在线准确感知。最后,通过在热态功能试验台架回路上采用高压容器试验件开展了测试验证。结果表明,基于总传热系数的热交换器结垢虚拟感知模型能够在30%误差范围内实现在管径2.2%以上的垢层厚度监测。

来源：2022年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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