CN102072915B - 模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法及其专用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法及其专用装置，提供了一种结构及使用方法简单，并可模拟工作环境测试塑料填料高温变形量的方法及其专用装置，解决了现有技术中存在的只能检测单个塑料填料在无任何承载下的热变形值，从而使检测到的塑料填料变形值与实际不符，由此直接导致床层阻力大，热、质交换效果降低等的技术问题，其过程大致包括，首先在一个直立的直壁容器内填充一定高度的塑料填料，使塑料填料的表面保持平整，然后选定专用装置，配重后使其与待测的塔底部塑料填料所承受的床层重量相同，再将其平行放置在塑料填料表面上，再将三者同时置入烘箱进行烘烤，烘烤结束后取出塑料填料进行变形量测量。

Description

模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法及其专用装置

技术领域

本发明涉及一种空分、化工领域中的塑料填料测试方法，尤其涉及一种模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法及其专用装置。

背景技术

空分、化工领域中的填料塔床层的结构一般是：在床层下部设置支撑结构，上部设置格栅盖，中部是散堆塑料填料，床层高度一般为3~10米。其中散堆塑料填料的作用是提供界面，供下降的液体和上升的气体在该界面进行热、质交换。但由于塑料在高温状态下存在热变形，而工作状态下的塑料填料还要承受填料床层重量，因此相对其在无任何载荷的自由状态下的热变形值增加，尤其是位于床层下部的塑料填料变形值最大，由此增加了床层的阻力，降低了热、质交换效果。为此对塑料填料的长期热变形量有一定的要求，而普通的测试方法只能检测单个塑料填料在无任何承载自由状态下的热变形值，无法检测塑料填料在工作状态下的实际变形值。

中国专利公开了一种热变形测试装置（CN1936558A），其包括温度控制箱和位于温度控制箱上方的光学探头，温度控制箱包括基座和扣合于基座上、顶部设有耐热透光板的盖体,基座包括内设非封闭循环室的支撑部和组设于支撑部上的隔板,隔板和盖体共同围成加热室，隔板设有贯通加热室和循环室的排气孔,排气孔上方设有悬置载物台,载物台设有平坦基准面,载物台两侧设有若干出风口朝向载物台的送风管，光学探头可于温度控制箱上方移动,自光学探头发出的入射光束透过耐热透光板照射平坦基准面和置于平坦基准面上的待测样品,通过检测自待测样品和平坦基准面反射的反射光束可测量出待测样品的几何公差和尺寸变化。虽然此装置具有使用方便、变形量测量精度高等优点，但装置结构复杂，而且同样存在只能检测单个塑料填料在无任何承载自由状态下热变形值的技术问题。

发明内容

本发明主要是提供了一种结构及使用方法简单，并可模拟工作环境测试塑料填料高温变形量的方法及其专用装置，解决了现有技术中存在的只能检测单个塑料填料在无任何承载下的热变形值，从而使检测到的塑料填料变形值与实际不符，由此直接导致床层阻力大，热、质交换效果降低等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法，包括如下顺序步骤：

1）预选一个竖直放置的直壁容器，在直壁容器内填充预定高度的塑料填料，并使塑料填料在直壁容器内形成平整表面；

2）预制专用装置，使其与待测的塑料填料所承受的床层重量相同，再将专用装置平行放置在直壁容器内的塑料填料表面上； 

3）设定烘箱温度及烘箱烘烤时间，将装有塑料填料和专用装置的直壁容器平置在烘箱内启动烘箱； 

4）烘烤结束后取出直壁容器，测量直壁容器内的塑料填料的热变形值。

首先在一个直立的直壁容器内填充一定高度的塑料填料，并使塑料填料的表面保持平整，然后选定专用装置重量，使其与待测的塔底部塑料填料所承受的床层重量相同，并将其平行放置在塑料填料表面上，再将三者同时置入烘箱进行烘烤，烘烤结束后取出塑料填料进行变形量测量，过程方法简单，塑料填料所处的环境温度及负重状态与工作时相同，即完全模拟塑料填料的工作环境测定其变形量，测量值真实可靠；其中直壁容器是指容器的内侧壁面与底面保持垂直，这样一方面方便了专用装置的取放，另一方面使直壁容器内的塑料填料在同一层面上载荷相同，即保证了塑料填料的变形量一致，保证测量值的真实有效；根据上述方法测出的塑料填料的变形量即为塑料填料在真实工作状态下变形量，为此即可通过上述方法选定合格的塑料填料，使床层阻力降低，保证床层热、质交换效果。

作为优选，测试过程中塑料填料在直壁容器内形成水平表面，且此水平表面上任意一点所承受的专用装置载荷均匀一致。塑料填料在直壁容器内形成水平表面时，一方面使直壁容器内的塑料填料在同一水平层面上载荷相同，使塑料填料在同一水平层面上的变形量一致，另一方便保证放置在表面上的专用装置不会发生偏斜，方便专用装置的加工制作，保证测试结果的可靠性。

作为优选，所述专用装置的重量可增减。通过增减专用装置的重量，即可根据不同床层重量增减专用装置重量，从而模拟测量不同床层的塑料填料变形量，通用性好。

一种用于实施权利要求1所述方法的专用装置，包括平置在直壁容器内的水平压板，在所述水平压板的表面上设有若干个可放置配重块的容纳槽，所述容纳槽在水平压板的表面上均匀分布。通过设置一块可平置在直壁容器内的水平压板，即可通过水平压板平置在直壁容器内的塑料填料表面上来模拟床层重量，在水平压板上设置若干个容纳槽，即可通过容纳槽放置配重块，并通过配重块的增减来改变专用装置的重量，以此满足不同的使用要求，容纳槽在水平压板的表面上均布时，防止水平压板侧斜，使塑料填料表面载荷一致，确保测结果真实有效，结构简单，使用方便。

容纳槽可以是设置在水平压板表面的凹槽，作为优选，所述容纳槽为垂直设于水平压板表面上的圆筒。将竖直的圆筒固定在水平压板表面上，加工制作简单。

作为优选，所述水平压板的横截面形状与直壁容器容纳腔的横截面形状一致并与直壁容器间隙配合。水平压板的截面形状与直壁容器容纳腔的截面形状一致并与直壁容器间隙配合时，使用时水平压板沿直壁容器容纳腔内壁上下滑动，由此可确保直壁容器内的塑料填料均得到相同的负载，提高测试精度。

因此，本发明的模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法及其专用装置具有下述优点：通过带有容纳槽的水平压板平压在塑料填料表面上来替代床层重量，并通过在容纳槽内增减配重块来改变其重量，升温后塑料填料所处的环境温度及负重状态与工作时相同，因此其变形量真实可靠；直壁容器保证了塑料填料的变形量一致，使测量值真实有效；因此可通过上述方法及专用装置选定合格的塑料填料，使床层阻力降低，保证床层热、质交换效果。

附图说明：

图1是本发明方法的基本流程图。

图2是本发明使用时的结构示意图。

图3是本发明专用装置的结构示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例： 

如图1和图2所示，本发明的模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法及其专用装置，包括如下顺序步骤：

1）预选一个竖直放置的直壁容器1，直壁容器1为一个内径为510mm圆柱形钢筒，在直壁容器1内填充100mm厚散堆的塑料填料2，并使塑料填料2在直壁容器1内形成水平平整表面；

2）预制一个专用装置3，如图3所示，它包括一个水平压板31，水平压板31是一块直径为500mm、厚度为10mm的圆形钢板，水平压板31与直壁容器1内腔间隙配合，在水平压板31的上表面有七个容纳槽32，容纳槽32为竖直焊接在水平压板31表面的圆形钢筒，其中一个容纳槽32同轴位于水平压板31的中部，另外六个容纳槽32围绕水平压板31的中心轴在圆周内均布，在七个容纳槽32内分别放置了四块等重的配重块4，使专用装置3与待测的塑料填料所承受的床层重量相同，再将专用装置3平行放置在直壁容器1内的塑料填料2表面上； 

3）设定烘箱温度为110 °C及烘箱烘烤时间2小时，将装有塑料填料2和专用装置3的直壁容器1平置在烘箱内启动烘箱； 

 4）烘烤结束后取出直壁容器1，测量直壁容器1内的塑料填料2的热变形值。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法，其特征在于：包括如下顺序步骤：

1）预选一个竖直放置的直壁容器（1），在直壁容器（1）内填充预定高度的塑料填料（2），并使塑料填料（2）在直壁容器（1）内形成平整表面；

2）预制专用装置（3），使其与待测的塑料填料所承受的床层重量相同，再将专用装置（3）平行放置在直壁容器（1）内的塑料填料（2）表面上； 

3）设定烘箱温度及烘箱烘烤时间，将装有塑料填料（2）和专用装置（3）的直壁容器（1）平置在烘箱内启动烘箱； 

 4）烘烤结束后取出直壁容器（1），测量直壁容器（1）内的塑料填料（2）的热变形值；

所述专用装置包括平置在直壁容器（1）内的水平压板（31），在所述水平压板（31）的表面上设有若干个可放置配重块（4）的容纳槽（32），所述容纳槽（32）在水平压板（31）的表面上均匀分布。

2.根据权利要求1所述的模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法，其特征在于：测试过程中塑料填料（2）在直壁容器（1）内形成水平表面，且此水平表面上任意一点所承受的专用装置（3）载荷均匀一致。

3.根据权利要求1或2所述的模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法，其特征在于：所述专用装置（3）的重量可增减。

4.一种用于实施权利要求1所述方法的专用装置，其特征在于：包括平置在直壁容器（1）内的水平压板（31），在所述水平压板（31）的表面上设有若干个可放置配重块（4）的容纳槽（32），所述容纳槽（32）在水平压板（31）的表面上均匀分布。

5.根据权利要求4所述的专用装置，其特征在于：所述容纳槽（32）为垂直设于水平压板（31）表面上的圆筒。

6.根据权利要求4或5所述的专用装置，其特征在于：所述水平压板（31）的横截面形状与直壁容器（1）容纳腔的横截面形状一致并与直壁容器（1）间隙配合。

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