污垢热阻值与污垢附着速度有何相应关系？

在系统设计时一般规定了水侧污垢热阻值的高限。但污垢热阻值的测定和计算都较麻烦，故常希望测定监测换热器的污垢附着速度来了解污垢热阻值的数值。

污垢沉积量与垢厚和污垢热阻值有大致相应的关系。

平均垢厚δ＝rλ m

式中 r———污垢热阻值，m²·K/W；

λ———污垢层的热导率，W/（m·K）。

污垢沉积量＝10⁵δρ mg/cm²

式中 ρ———污垢层的密度，g/cm³。

但污垢的密度及热导率与污垢的组成有关，往往差异很大，需要根据实验才能取得可靠的数据。以下介绍某国外研究单位提出的看法以供参考。

根据实验积累的数据，监测换热器在运行的头一个月污垢沉积量急剧增长，以后不再大量增加。大约第一个月的沉积量为年沉积量的50％～60％左右。如以50％计，可用第一个月连续运行时间30d所测得的沉积量乘以2倍，大致等于一年的沉积量。如果污垢热阻值要求控制在1.72×10^－4～3.44×10^－4 m²·K/W，则可根据污垢密度和热导率估算出年垢厚及第一个月运行30d的污垢附着速度控制值。

当碳钢材质的污垢组成为腐蚀产物时（即Fe₂O₃·H₂O），污垢的热导率如以0.58W/（m·K）计，允许的年垢厚应低于0.1～0.2mm。污垢密度约为1.7～2.5g/cm³。如密度按1.7g/cm³计，则年沉积量应控制在17～34mg/cm²以下。30d的污垢附着速度应控制在8.5～17mg/cm²以下。

当碳钢材质的污垢组成主要是多组分水垢时（Fe₂O₃<17％），污垢热导率约为0.58～1.16W/（m·K），允许的年垢厚应低于0.1～0.4mm。污垢密度约为1.3g/cm³，则年沉积量应控制在13～52mg/cm²以下，30d的污垢附着速度应控制在6.5～26mg/cm²以下。

由于污垢密度及热导率数据要根据千变万化的污垢成分来确定，所以难以规定一个统一的垢厚和污垢附着速度控制值。但各单位可根据自己的经验制定控制指标。GB 50050—2007《工业循环冷却水处理设计技术规范》规定，污垢附着速度应小于15～20mg/（cm²·月），可供参考。

冷却水系统中各种污垢的大致平均热导率（导热系数）^{［4］，［5］}如下表。