CN101745355B - 阻垢试验釜 - Google Patents

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Abstract

一种阻垢试验釜，属于化工设备技术领域。其特征在于：包括呈倒置T型的三通主体、端盖法兰、温度控制装置及压力控制装置，在三通主体的三个开口处均设置有端盖法兰，在顶端第三端盖法兰处设有压力控制装置，在其一侧面第二端盖法兰处设有温度控制装置。本发明的有益效果是：外壳材料选用PPR具有：节能，耐腐蚀、不结垢、卫生、无毒，更适合于饮用水输送；耐热、耐压、使用寿命长；轻质高强、流体阻力小。采用三通作为试验主体，在三个开口处形成不同的工作面，使温度、压力及检修工作面各自独立，方便控制、检修。

Description

阻垢试验釜
技术领域
本发明属于化工设备技术领域，特别是涉及一种阻垢试验釜。
背景技术
目前热水器的种类和功能日趋增多和完善，但是热水器内的温度传感器结水垢的问题，阻碍了热水器智能自动化的实现。在现有技术中，温度、压力试验釜的材质基本都是金属材料，耐热不锈钢居多，其原因是金属材料耐高压、高热性能好，适用介质一般为无颗粒的气、液体。水垢在人们的日常生活中司空见惯，如家用水壶水垢、电厂管道水垢、热水器水垢，热交换器表面的沉积水垢等。水垢根据其形成原因和结垢趋势的不同可分为硬垢和软垢两种。硬垢的主要成分是碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐和硅酸盐等盐类。软垢的主要成份是锈垢、微生物和泥灰沙等。水垢的存在会引起热交换率降低，使金属传热速度迅速降低，引发金属腐蚀，危害生产。在天然水中的含有Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Na+、K+、Cl-、SO4 2-、Ca2+和Mg2+等组分，在试验中选用金属材料作为温度、压力试验釜的材质，试验釜本身会与上述组分发生化学反应，成为各种盐，产生水垢。金属材料的温度、压力试验釜不适用于针对热水器的工作压力、温度以及生活用水的水质要求，进行涂料的阻垢实验。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种适用于涂料阻垢实验的阻垢试验釜。它是针对热水器的工作压力、温度以及生活用水的水质要求，适用于涂料进行阻垢实验的阻垢试验釜。
为实现上述目的，本发明设计方案如下：
本发明包括呈倒置T型的三通主体、端盖法兰、温度控制装置及压力控制装置，在三通主体的三个开口处均设置有端盖法兰，在顶端第三端盖法兰处设有压力控制装置，在其一侧面第二端盖法兰处设有温度控制装置。
所述的温度控制装置包括加热器、热电偶和温度控制仪，加热器和热电偶均置于第二端盖法兰上，并分别穿过第二端盖法兰，温度控制仪分别与加热器和热电偶连接。
所述的压力控制装置包括电接点压力表、电磁阀、泄压阀、电磁继电器及空气压缩机，电接点压力表、电磁阀及泄压阀均置于第三端盖法兰上，并分别穿过第三端盖法兰，在第三端盖法兰上开有进压口，所述进压口与空气压缩机连接，所述的电接点压力表两端分别连接电磁阀和电磁继电器，电磁继电器连接有空气压缩机，电磁继电器、空气压缩机、电磁阀及电接点压力表分别与电源连接。
所述的端盖法兰包括两个结构相同的带颈平焊法兰连接构成，其中一个在法兰内孔上焊接圆板构成，不带圆板法兰的带颈端与三通主体的三个开口焊接。所述的三通主体及端盖法兰中与三通主体管径相配合的法兰和圆板的材料均为PPR。
本发明的有益效果是：本发明试验釜外壳材料选用PPR(Poly PropyleneRandom)，即无规共聚聚丙烯，它具有以下优异性能：
a)节能：PPR管的生产能耗仅为钢管的20％，并且其导热系数低(0.2w/m·k)，也仅为钢管的1/200，应用于热水系统将大大减少热量损失。
b)耐腐蚀、不结垢、卫生、无毒：使用PPR管可免去使用镀锌钢管所造成的内壁结垢、生锈而引起的水质“二次污染”。由于PPR组份单纯，基本成份为碳和氢，符合食品卫生规定，无毒，更适合于饮用水输送。
c)耐热、耐压、使用寿命长：PPR管的长期使用温度达95℃，短期使用温度可达120℃。在使用温度为70℃，工作压力为1.2MPa条件下，长期连续使用，寿命可达50年以上。
d)轻质高强、流体阻力小：PPR管密度仅为金属管的1/8，耐压力试验强度高达5MPa，且韧性好、耐冲击。由于内壁光滑、不生锈、不结垢，流体阻力小。
本发明采用三通作为试验主体，在三个开口处形成不同的工作面，使温度、压力及检修工作面各自独立，方便控制、检修。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的温度工作原理的电路示意图。
图3为本发明的压力工作原理电路示意图。
具体实施方式
实施例：如图1所示，包括呈倒置T型的三通主体7、端盖法兰、温度控制装置及压力控制装置，在三通主体的三个开口处均设置有端盖法兰，在顶端第三端盖法兰12处设有压力控制装置，在其一侧面第二端盖法兰11处设有温度控制装置，另一侧第一端盖法兰2为检修工作面。
如图1所示，本例的主体7采用PPR管材的三通，呈倒置的T字形。本例端盖法兰包括两个结构相同的带颈平焊法兰，通过螺栓连接，其中一个在法兰内孔上焊接圆板构成，不带圆板法兰的带颈端与三通主体7三个开口焊接。其中与三通主体7管径相配合的法兰和圆板与三通主体7材料相同，端盖法兰作为工作面。如图2所示，所述的温度控制装置包括加热器8、热电偶9和温度控制仪10，加热器8和热电偶9均置于第二端盖法兰11上，并分别穿过第二端盖法兰11，使两者一端置于三通主体7内，另一端置于三通主体7外，温度控制仪10分别与伸出三通主体7外的加热器8和热电偶9端连接。实现试验釜内设定温度的自动控制，作为温度控制工作面；如图1、图3所示，本发明的压力控制装置，包括电接点压力表5、电磁阀6、泄压阀4、电磁继电器13及空气压缩机14，电接点压力表5、电磁阀6及泄压阀4均置于第三端盖法兰12上，并分别穿过第三端盖法兰12，在第三端盖法兰12上开有进压口3，所述进压口3与空气压缩机14连接，所述的电接点压力表5两端分别连接电磁阀6和电磁继电器13，电磁继电器13连接有空气压缩机14，电磁继电器13、空气压缩机14、电磁阀6及电接点压力表5分别与电源连接。实现试验釜内设定压力的自动控制，作为压力控制工作面。所述支架区的支架1根据样品的大小、结构选择，小样品时可以用细线吊挂在第三法兰12上，大样品时，也可直接放入主体7内。
本例中的热电偶9型号：MT型，PT100。温度控制仪10型号：XMTD 2202型，PT100；-50～150℃；精度：1.0℃。电接点压力表5型号：高温YZ100；测量范围1.5Mpa，精度：0.05Mpa。电磁阀6为一位一通，型号：US-15，工作压力范围：0.048～1.4Mpa。泄压阀4：型号：A21X-T；额定压力：1.2Mpa；最高温度：110℃。电磁继电器13型号：HG4104。空气压缩机14型号：WY5.2-A微型空气压缩机。
本发明的工作原理，如图2所示，温度控制原理为：采用加热器8、热电偶9、温度控制仪10结合来实现温度的控制，加热器8接通电源给试验釜加热，热电偶9实时监测试验釜内的温度，当试验釜内温度超过设定的工作温度，温度控制仪10会自动切断电源，加热器8停止加热；而当温度降到低于设定的工作温度时，又自动接通电源，加热器8继续加热，这样试验釜内温度保持在设定的工作温度。如图3所示，压力控制原理为：采用空气压缩机14提供气压，从进压口3进入试验釜内，电接点压力表5不仅设定工作压力，而且实时显示试验釜内的压力，一旦超过设定的最大压力，电磁阀6自动切断电源，空气压缩停止供压，而当压力降到低于设定的最低工作压力时，电磁阀6又自动接通电源，空气压缩机14继续供压，这样试验釜内压力保持在设定压力。泄压阀4是防爆作用，由于本试验釜的设计最大耐压是1.2Mpa，一旦试验釜内的压力超过1.2Mpa，它就会自动把压力泄掉，保证试验的安全。
本例阻垢温度、压力试验釜工作温度范围：室温～100℃；工作压力范围：常压～1Mpa。
试验步骤：
1、准备样品；
2、检查和安装本发明阻垢试验釜的所有组件；
3、打开顶端的端盖法兰12工作面，放入样品、添加配制的溶液，关闭端盖法兰12；
4、设置工作温度、压力；
5、打开电源、开始阻垢试验。
水垢根据其形成原因和结垢趋势的不同可分为硬垢和软垢两种。硬垢的主要成分是碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐和硅酸盐等盐类。软垢的主要成份是锈垢、微生物和泥灰沙等。在讨论自然水生成的水垢问题时，人们常以碳酸钙作为代表，本例所述配制的溶液：采用CaCl2、MgCl2·6H2O、无水乙醇、盐酸作为实验药品，均为分析纯。将CaCl2，MgCl2配制成硬度为38.3度的极硬水(碳酸钙浓度为684mg/L，国家生活饮用水硬度的卫生标准为小于450mg/L)来做加速实验。本例所述样品为铜管和刷有涂料的铜管，同时做对比试验。

Claims (3)

1.一种阻垢试验釜，其特征在于：包括呈倒置T型的三通主体、端盖法兰、温度控制装置及压力控制装置，在三通主体的三个开口处均设置有端盖法兰，在顶端第三端盖法兰处设有压力控制装置，在其一侧面第二端盖法兰处设有温度控制装置，所述的压力控制装置包括电接点压力表、电磁阀、泄压阀、电磁继电器及空气压缩机，电接点压力表、电磁阀及泄压阀均置于第三端盖法兰上，并分别穿过第三端盖法兰，在第三端盖法兰上开有进压口，所述进压口与空气压缩机连接，所述的电接点压力表两端分别连接电磁阀和电磁继电器，电磁继电器连接有空气压缩机，电磁继电器、空气压缩机、电磁阀及电接点压力表分别与电源连接；所述的三通主体及端盖法兰中与三通主体管径相配合的法兰和圆板的材料均为PPR。
2.根据权利要求1所述的阻垢试验釜，其特征在于：所述的温度控制装置包括加热器、热电偶和温度控制仪，加热器和热电偶均置于第二端盖法兰上，并分别穿过第二端盖法兰，温度控制仪分别与加热器和热电偶连接。
3.根据权利要求1所述的阻垢试验釜，其特征在于：所述的端盖法兰包括两个结构相同的带颈平焊法兰连接构成，其中一个在法兰内孔上焊接圆板构成，不带圆板法兰的带颈端与三通主体的三个开口焊接。 
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