CN103969152A - 一种阻垢缓蚀剂性能试验装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阻垢缓蚀剂性能试验装置，包括高压釜、给水单元、加热单元、气压调节单元和蒸汽冷却单元；所述高压釜包括釜体和一与该釜体连接的釜盖；所述釜体上设有一进水管口；所述釜盖上设有一蒸汽出口管；所述给水单元与高压釜的进水管口连接，以对高压釜提供软水；所述加热单元设置在高压釜的釜体上，以对高压釜内部的软水进行加热；所述气压调节单元设置在高压釜的蒸汽出口管上，以对高压釜内部的气压进行调节；所述蒸汽冷却单元与蒸汽出口管上，以对从高压釜内部排出的蒸汽进行冷却。本发明还提供了一种使用上述装置的阻垢缓蚀剂性能的测试方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻垢缓蚀剂性能试验装置，特别是一种具备同时高压高温的阻垢缓蚀剂性能试验装置；本发明还涉及一种阻垢缓蚀剂性能的检测方法。
背景技术
在一些工业生产或日常生活中经常会对硬水进行加热。而硬水在日常锅炉或者工业生产锅炉中常常会产生大量的水垢，不仅造成锅炉难以清洗，也严重影响了水蒸发效率。因此，一般是通过使用阻垢缓蚀剂，减少水垢的产生。
因此，有必要对阻垢缓蚀剂的性能进行相应的检测。而目前在我们国家进行阻垢缓蚀剂性能试验常用方法分为静态法和动态法两种。
其中静态法通常采用以下步骤：在一定量的水样中放入指示试片，加热水样升高到一定温度，保持温度的状况下试验一段时间，然后取出指示试片，处理后进行计算，得到阻垢缓蚀剂阻垢缓蚀率，从而分析阻垢缓蚀剂的性能。
而动态法则采用以下步骤：制定动态试验装置，配置一定量的水样，将试片挂入到监视管中，加热升温到一定温度，开启循环泵，在水样循环状态试验一定时间，然后取出指示试片，处理后进行计算，得到阻垢缓蚀剂阻垢缓蚀率，从而分析阻垢缓蚀剂的性能。
这两种试验装置和方法都是在水样中悬挂试片，然后加热水样，通过试片试验前后质量变化分析药剂性能。但是由于锅炉炉管在运行状态是直接受热的，所以上面两种试验装置不能完全反映锅炉炉管结垢腐蚀情况，也不能真实反映阻垢缓蚀剂在锅炉运行状态下的性能效果。
发明内容
本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种承压法阻垢缓蚀剂性能试验装置，以及一种阻垢缓蚀剂性能的检测方法。
本发明是通过以下的技术方案实现的：一种阻垢缓蚀剂性能试验装置，包括高压釜、给水单元、加热单元、气压调节单元和蒸汽冷却单元；
所述高压釜包括釜体和一与该釜体连接的釜盖；所述釜体与釜盖连接形成一空腔；所述釜体上设有一进水管口；所述釜盖上设有一蒸汽出口管；
所述给水单元与高压釜的进水管口连接，以对高压釜提供软水；
所述加热单元设置在高压釜的釜体上，以对高压釜内部的软水进行加热；
所述气压调节单元设置在高压釜的蒸汽出口管上，以对高压釜内部的气压进行调节；
所述蒸汽冷却单元与蒸汽出口管上，以对从高压釜内部排出的蒸汽进行冷却。
相比于现有技术，本发明通过使用高压釜、加热单元和气压调节单元的同时工作，更加贴近实际生产中的锅炉内部的温度和气压的情况。进一步，通过蒸汽冷却单元，对蒸发的水蒸气进行冷却收集。通过产生一定量的水蒸气所需的运行时间进行判断，从而可计算出相应的阻垢率的大小。
作为本发明的进一步改进，所述给水单元包括水箱和水泵；所述水箱通过水泵与高压釜的侧面连通。所述给水单元还包括至少一个止回阀；所述止回阀设置在水泵与高压釜之间。进一步通过止回阀防止进水管道中的水逆流。
作为本发明的进一步改进，所述给水单元还包括一与水泵电连接的电水位计；所述电水位计设置在高压釜的侧面并对高压釜的水位进行检测；当高压釜内部水位达到所设定的高水位时，电水位计控制水泵停止工作；当高压釜内部水位达到低水位时，电水位计控制水泵启动。进一步，通过电水位计实现自动调节高压釜中的水位。
作为本发明的进一步改进，所述加热单元包括电加热丝和调压变压器；所述电加热丝设置在高压釜内部，并通过该调压变压器与外界电源连接。所述调压变压器与电水位计电连接；当高压釜内部水位达到所设定的保护水位时，通过该电水位计控制调压变压器与外界电源断开。进一步，当水箱中的水用光时，高压釜内部的水位会不断降低，通过设置保护水位，可防止高压釜不断加热而损坏仪器，造成危险。所述加热单元还包括一稳压器，所述调压变压器通过该稳压器与电加热丝连接。
作为本发明的进一步改进，所述气压调节单元包括压力传感器和一与该压力传感器电连接的自动调节阀；所述压力传感器和自动调节阀依次设置在高压釜的出气管道上；所述压力传感器对高压釜的内部气压进行检测，当高压釜内部的气压达到设定气压值时，该压力传感器控制自动调节阀开启；当高压釜内部的气压未达到设定气压值时，该自动调节阀关闭。进一步，通过压力传感器和自动调节阀，可保持高压釜内部气压的大小，使测试过程中更加准确。
作为本发明的进一步改进，所述气压调节单元还包括一安全阀和针阀；所述安全阀设置在高压釜的蒸汽出口管上，并位于高压釜的蒸汽出口与压力传感器之间；所述针阀设置在高压釜的蒸汽出口管上，并位于压力传感器与自动调节阀之间。进一步，通过设置安全阀，当高压釜中的气压在突发情况下增高的时，可通过安全阀进行排气，保证了仪器的安全。
作为本发明的进一步改进，所述蒸汽冷却单元包括冷水箱、制冷机和一与该制冷机电连接的温度控制器；所述蒸汽出口管经过该冷水箱内部；所述制冷机设置在冷水箱的外围；所述温度控制器设置在冷水箱中并对冷水箱中的水温进行检测；当冷水箱中水温低于设定温度值时，由该温度控制器控制制冷机启动；当冷水箱中的水温高于设定温度值时，由该温度控制器控制该制冷机关闭。
作为本发明的进一步改进，所述蒸汽冷却单元还包括一电极水位控制器；所述冷水箱设有一进水管和一排水管；所述进水管和排水管内分别设有一与该电极水位控制器电连接的电磁阀；所述电极水位控制器设置在冷水箱的内部，对该冷水箱中的水位进水检测；当冷水箱中的水位低于设定值时，控制控制进水管内部的电磁阀开启；当冷水箱中的水位高压设定值时，控制排水管的电磁阀开启。
一种阻垢缓蚀剂性能的试验方法，包括以下步骤：
步骤一：启动水泵，将软水注入所述高压釜中，计算出软水的平均蒸发量；
步骤二：启动水泵，将未加入缓蚀剂的硬水注入高压釜中，计算出未加入药剂的硬水的平均蒸发量；
步骤三：启动水泵，将加入缓蚀剂的硬水注入高压釜中，计算出加入药剂的硬水的平均蒸发量；
步骤四：计算出阻垢缓蚀剂的阻垢率。
相比于现有技术，本发明通过使用承压法进行阻垢缓蚀剂的性能测试，使测试的数值更加精确。同时，本方法通过对运行加热时间进行记录，对运行时间作为判断的参数，从而对阻垢率进行计算，使结果更加贴近实际生产的情况。
作为本发明的进一步改进，所述步骤一中，在计算软水的平均蒸发量时，先对该高压釜的排放蒸汽量进行收集；当蒸汽量达到设定数值Q时，对加热时间T1进行记录，且计算出软水的平均蒸发量Q1=Q/T1；
在所述步骤二中，在计算未加入缓蚀剂的硬水的平均蒸发量时，先对对该高压釜的排放蒸汽量进行收集；当高压釜中的排放蒸汽量达到设定数值Q时，对加热时间T2进行记录，且计算出未加入药剂的硬水的平均蒸发量Q2=Q/T2；
在所述步骤三中，在计算加入缓蚀剂的硬水的平均蒸发量时，先对对该高压釜的排放蒸汽量进行收集；当高压釜中的排放蒸汽量达到设定数值Q时，对加热时间T3进行记录，且计算出加入药剂的硬水的平均蒸发量Q3=Q/T3；
在所述步骤四中，计算阻垢缓蚀剂的阻垢率，其中△Q2=Q2-Q1，△Q3=Q3-Q1。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明的阻垢缓蚀剂性能试验装置的结构示意图。
图2是本发明的阻垢缓蚀剂性能的试验方法的步骤流程图。
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明的阻垢缓蚀剂性能试验装置的结构示意图。本发明的阻垢缓蚀剂性能试验装置包括高压釜1、给水单元2、加热单元3、气压调节单元4和蒸汽冷却单元5。所述高压釜1包括釜体和一与该釜体连接的釜盖；所述釜体与釜盖连接形成一空腔；所述釜体上设有一进水管口；所述釜盖上设有一蒸汽出口管；所述给水单元2与高压釜1的进水管口连接，对高压釜供水；所述加热单元3设置在高压釜的釜体上，对高压釜1内部的软水进行加热；所述气压调节单元4设置在高压釜的蒸汽出口管上，对高压釜内部的气压进行调节；所述蒸汽冷却单元5与蒸汽出口管上，对从高压釜内部排出的蒸汽进行冷却。
进一步，所述给水单元2包括水箱21、水泵22、至少一个止回阀23、针阀24和一与水泵22电连接的电水位计25；所述水箱21通过水泵22与高压釜1的侧面连通；所述止回阀23设置在水泵22与高压釜1之间；所述针阀24设置在止回阀23与高压釜1之间；所述电水位计25设置在高压釜1的侧面并对高压釜1的水位进行检测，以控制水泵22的工作。具体的，当高压釜1内部水位达到所设定的高水位时，电水位计25控制水泵22停止工作；当高压釜1内部水位达到低水位时，电水位计25控制水泵22启动。
进一步，所述加热单元3包括电加热丝、调压变压器和稳压器；所述电加热丝设置在高压釜的内部，并通过该调压变压器与外界电源连接。所述调压变压器与电水位计电连接；所述调压变压器通过该稳压器与电加热丝连接。具体的，所述调压变压器与电水位计电连接，当高压釜内部水位达到所设定的保护水位时，通过该电水位计控制调压变压器与外界电源断开。
进一步，所述气压调节单元4包括压力传感器41、与该压力传感器电连接的自动调节阀42、安全阀43和针阀44；所述压力传感器41和自动调节阀43依次设置在高压釜1的出气管道上；所述压力传感器41对高压釜1的内部气压进行检测，当高压釜1内部的气压达到设定气压值时，该压力传感器41控制自动调节阀43开启；当高压釜1内部的气压未达到设定气压值时，压力传感器41控制自动调节阀43关闭。所述安全阀43设置在高压釜1的蒸汽出口管上，并位于高压釜1的蒸汽出口与压力传感器41之间；所述针阀44设置在高压釜的蒸汽出口管上，并位于压力传感器41与自动调节阀43之间。具体的，在工作过程中高压釜1的内部压力超过2.5MPa时，安全阀开启。
进一步，所述蒸汽冷却单元5包括冷水箱51、制冷机52、与该制冷机52电连接的温度控制器53、电极水位控制器54和与该电极水位控制器电连接的电磁阀55；所述蒸汽出口管的中段蜿蜒设置在该冷水箱1内部，与冷水箱中的冷水形成热交换；所述制冷机52设置在冷水箱51的外围；所述温度控制器53设置在冷水箱51中并对冷水箱51中的水温进行检测；当冷水箱51中水温低于设定温度值时，由该温度控制器53控制制冷机51启动；当冷水箱51中的水温高于设定温度值时，由该温度控制器53控制该制冷机52关闭。具体的，冷水箱51中水温超过30℃时，制冷机52自动启动；在冷水箱51中的水温低于25℃时，制冷机52关闭。
具体的，所述冷水箱51设有一进水管和一排水管；所述电磁阀55分别设置在进水管和排水管内部；所述电极水位控制器54设置在冷水箱的内部，对该冷水箱51中的水位进水检测；当冷水箱51中的水位低于设定值时，控制控制进水管内部的电磁阀55开启；当冷水箱51中的水位高压设定值时，控制排水管的电磁阀55开启。
在使用本装置时，在水箱21中加入所需检验的水质。开启水泵22，往高压釜1中注入相应的水质；之后开启加热单元3，对高压釜1中的水进行加热。同时，通过气压调节单元4对高压釜1中的气压进行调节，将气压调节到相应的气压值。通过蒸汽冷却单元5对排放的蒸汽进行冷却收集，当排放的蒸汽量达到320L时，关闭给水单元2、加热单元3和气压调节单元4。之后，再对装置运行时间进行统计，从而计算出相应的阻垢率。
请参阅图2，其为本发明的阻垢缓蚀剂性能的试验方法的步骤流程图。本发明的阻垢缓蚀剂性能的试验方法，包括以下步骤：
S1：启动水泵，将软水注入所述高压釜中，计算出软水的平均蒸发量；
S2：启动水泵，将未加入缓蚀剂的硬水注入高压釜中，计算出未加入药剂的硬水的平均蒸发量；
S3：启动水泵，将加入缓蚀剂的硬水注入高压釜中，计算出加入药剂的硬水的平均蒸发量；
S4：计算出阻垢缓蚀剂的阻垢率。
具体的，所述步骤一中，在计算软水的平均蒸发量时，先对该高压釜的排放蒸汽量进行收集；当蒸汽量达到设定数值Q时，对加热时间T1进行记录，且计算出软水的平均蒸发量Q1=Q/T1。
在所述步骤二中，在计算未加入缓蚀剂的硬水的平均蒸发量时，先对对该高压釜的排放蒸汽量进行收集；当高压釜中的排放蒸汽量达到设定数值Q时，对加热时间T2进行记录，且计算出未加入药剂的硬水的平均蒸发量Q2=Q/T2。
在所述步骤三中，在计算加入缓蚀剂的硬水的平均蒸发量时，先对对该高压釜的排放蒸汽量进行收集；当高压釜中的排放蒸汽量达到设定数值Q时，对加热时间T3进行记录，且计算出加入药剂的硬水的平均蒸发量Q3=Q/T3。
在所述步骤四中，计算阻垢缓蚀剂的阻垢率，其中△Q2=Q2-Q1，△Q3=Q3-Q1。
进一步，在所述步骤S1-S4中，所设定的蒸汽量Q优选为320L。
相比于现有技术，本发明通过使用高压釜、加热单元和气压调节单元的同时工作，更加贴近实际生产中的锅炉内部的温度和气压的情况。进一步，通过蒸汽冷却单元，对蒸发的水蒸气进行冷却收集。通过产生一定量的水蒸气所需的运行时间进行判断，从而可计算出相应的阻垢率的大小。
进一步，本发明还提供了一种阻垢缓蚀剂性能的试验方法。相比于现有技术，本发明通过使用承压法进行阻垢缓蚀剂的性能测试，使测试的数值更加精确。同时，本方法通过对运行加热时间进行记录，对运行时间作为判断的参数，从而对阻垢率进行计算，使结果更加贴近实际生产的情况。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (10)
1.一种阻垢缓蚀剂性能试验装置，其特征在于：包括高压釜、给水单元、加热单元、气压调节单元和蒸汽冷却单元；
所述高压釜包括釜体和釜盖；所述釜体与釜盖连接形成一空腔；所述釜体上设有一进水管口；所述釜盖上设有一蒸汽出口管；
所述给水单元与高压釜的进水管口连接；
所述加热单元设置在高压釜的釜体上，对高压釜内部的水进行加热；
所述气压调节单元设置在高压釜的蒸汽出口管上，对高压釜内部的气压进行调节；
所述蒸汽冷却单元与蒸汽出口管上，对从高压釜内部排出的蒸汽进行冷却。
2.根据权利要求1所述阻垢缓蚀剂性能试验装置，其特征在于：所述给水单元包括水箱、水泵和至少一个止回阀；所述水箱通过水泵与高压釜的侧面连通；所述止回阀设置在水泵与高压釜之间。
3.根据权利要求2所述阻垢缓蚀剂性能试验装置，其特征在于：所述给水单元还包括一与水泵电连接的电水位计；所述电水位计设置在高压釜的侧面并对高压釜的水位进行检测；当高压釜内部水位达到所设定的高水位时，电水位计控制水泵停止工作；当高压釜内部水位达到低水位时，电水位计控制水泵启动。
4.根据权利要求1所述阻垢缓蚀剂性能试验装置，其特征在于：所述加热单元包括电加热丝、调压变压器和稳压器；所述电加热丝设置在釜体的内部，并通过该调压变压器与外界电源连接；所述调压变压器通过该稳压器与电加热丝连接；所述调压变压器与电水位计电连接；当高压釜内部水位达到所设定的保护水位时，通过该电水位计控制调压变压器与外界电源断开。
5.根据权利要求1所述阻垢缓蚀剂性能试验装置，其特征在于：所述气压调节单元包括压力传感器和一与该压力传感器电连接的自动调节阀；所述压力传感器和自动调节阀依次设置在高压釜的出气管道上；所述压力传感器对高压釜的内部气压进行检测，当高压釜内部的气压达到设定气压值时，该压力传感器控制自动调节阀开启；当高压釜内部的气压未达到设定气压值时，该自动调节阀关闭。
6.根据权利要求5所述阻垢缓蚀剂性能试验装置，其特征在于：所述气压调节单元还包括一安全阀和针阀；所述安全阀设置在高压釜的蒸汽出口管上，并位于高压釜的蒸汽出口与压力传感器之间；所述针阀设置在高压釜的蒸汽出口管上，并位于压力传感器与自动调节阀之间。
7.根据权利要求1所述阻垢缓蚀剂性能试验装置，其特征在于：所述蒸汽冷却单元包括冷水箱、制冷机和一与该制冷机电连接的温度控制器；所述蒸汽出口管的中段蜿蜒设置在该冷水箱内部；所述制冷机设置在冷水箱的外围；所述温度控制器设置在冷水箱中并对冷水箱中的水温进行检测；当冷水箱中水温低于设定温度值时，由该温度控制器控制制冷机启动；当冷水箱中的水温高于设定温度值时，由该温度控制器控制该制冷机关闭。
8.根据权利要求7所述阻垢缓蚀剂性能试验装置，其特征在于：所述蒸汽冷却单元还包括一电极水位控制器；所述冷水箱设有一进水管和一排水管；所述进水管和排水管内分别设有一与该电极水位控制器电连接的电磁阀；所述电极水位控制器设置在冷水箱的内部，对该冷水箱中的水位进水检测；当冷水箱中的水位低于设定值时，控制控制进水管内部的电磁阀开启；当冷水箱中的水位高压设定值时，控制排水管的电磁阀开启。
9.一种应用于上述权利要求1-8的阻垢缓蚀剂性能试验装置的阻垢缓蚀剂性能试验方法，包括以下步骤：
步骤一：启动水泵，将软水注入所述高压釜中，计算出软水的平均蒸发量；
步骤二：启动水泵，将未加入缓蚀剂的硬水注入高压釜中，计算出未加入药剂的硬水的平均蒸发量；
步骤三：启动水泵，将加入缓蚀剂的硬水注入高压釜中，计算出加入药剂的硬水的平均蒸发量；
步骤四：计算出阻垢缓蚀剂的阻垢率。
10.根据权利要求9所述的阻垢缓蚀剂性能试验方法，其特征在于：所述步骤一中，在计算软水的平均蒸发量时，先对该高压釜的排放蒸汽量进行收集；当蒸汽量达到设定数值Q时，对加热时间T1进行记录，且计算出软水的平均蒸发量Q1=Q/T1；
在所述步骤二中，在计算未加入缓蚀剂的硬水的平均蒸发量时，先对对该高压釜的排放蒸汽量进行收集；当高压釜中的排放蒸汽量达到设定数值Q时，对加热时间T2进行记录，且计算出未加入药剂的硬水的平均蒸发量Q2=Q/T2；在所述步骤三中，在计算加入缓蚀剂的硬水的平均蒸发量时，先对对该高压釜的排放蒸汽量进行收集；当高压釜中的排放蒸汽量达到设定数值Q时，对加热时间T3进行记录，且计算出加入药剂的硬水的平均蒸发量Q3=Q/T3；在所述步骤四中，计算阻垢缓蚀剂的阻垢率，其中△Q2=Q2-Q1，△Q3=Q3-Q1。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106950331A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-07-14 | 大连市锅炉压力容器检验研究院 | 热水锅炉用水处理药剂阻垢缓蚀性能测试装置及测试方法 |
| CN107817209A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-20 | 深圳市特种设备安全检验研究院 | 阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置及其控制方法 |
| CN107817209B (zh) * | 2017-09-28 | 2021-01-15 | 深圳市特种设备安全检验研究院 | 阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置及其控制方法 |
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| CN103969152B (zh) | 2016-07-27 |
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