CN107817209B - 阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置及其控制方法 - Google Patents

阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置及其控制方法。阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置包括控制器、压力釜、出料单元、进料单元和压力调节单元，控制器分别连接并控制压力釜、出料单元、进料单元和压力调节单元；进料单元连接压力釜并向压力釜内进料，进料单元包括计量进料量的进料计量装置；出料单元连接压力釜并接收压力釜的出料，出料单元包括计量出料量的出料计量装置；气压调节单元用于监测并调节压力釜内部的气压。本发明可设定出料速度和试验气压，根据出料速度自动调节压力釜的加热功率，通过对进料、出料同时进行计量和控制，使进料速度与出料速度维持平衡，避免试验过程中气压或温度出现大的波动，也维持压力釜内浓缩物料的总量稳定。

Description

阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及阻垢缓蚀剂性能测试技术领域，更具体地说，涉及一种阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置及其控制方法。
背景技术
在锅炉及换热器等换热设备中，水是最常用的传热载体。为了避免水中杂质在锅炉或换热器表面发生结垢或与金属作用发生腐蚀现象，传热水体中需投加微量的阻垢缓蚀剂。微量阻垢缓蚀剂能发挥显著作用，是换热设备安全经济运行的重要保障。
新型阻垢缓蚀剂的研发过程需要对不同配方的阻垢性能与缓蚀性能进行评价，以筛选出最佳的配方。大型锅炉用户或化工企业在选购阻垢缓蚀剂时，通常也会对所选的阻垢缓蚀剂预先进行评价，确认该药剂的运行效果与使用安全性。因为不同锅炉或换热器的运行参数不同、进水质差异也很大，冒险使用未知种类的阻垢缓蚀剂，一旦出现严重的结垢或腐蚀，损失非常大。
现有的阻垢缓蚀剂性能测试方法有静态法和动态法。静态法采用普通三角烧瓶作为受热容器，装入含有钙离子的模拟水，水中挂上指示试片，底部采用普通的加热炉或水浴加热；加热到一定温度(沸点以下)后再恒温一定时间。停止试验后测试腐蚀试片的腐蚀程度和水中钙离子的残留浓度，未投加阻垢缓蚀剂与投加阻垢缓蚀剂两种状况对比评价出阻垢缓蚀剂的性能。静态法的加热设备存在缺陷1：三角烧杯不能承受压力，因此水受热后的温度低于常压下的沸点(100℃)，而锅炉运行温度普遍高于100℃，试验条件与实际状况存在偏差；缺陷2：水的试验温度低，缺少蒸发浓缩过程，试验采用高硬度的模拟水，加阻垢剂/不加阻垢剂之前的对比效果才能体现出来。
动态法通常采用压力釜作为受热容器，水介质在压力釜中受热后沸腾、蒸发浓缩，测试未投加阻垢缓蚀剂与投加阻垢缓蚀剂两种状况下的腐蚀、结垢状况评价阻垢缓蚀剂的性能。总体而言，静态法的设备简易、操作繁琐、耗时费力且重复性差，一般用于阻垢缓蚀剂的初步筛选；相对静态法而言，动态法的加热温度高，试验过程中物料有进/出，更贴近锅炉或换热器的实际运行工况，但是设备工艺复杂，检测周期通常要10天以上，干扰因素多，通常用于特定运行条件下阻垢缓蚀剂的匹配性或适应性的评价。
动态法测试系统中的压力釜类似于小型锅炉的工作原理，有补水，有蒸汽排出，测试过程中尽可能维持压力釜内的温度或压力平衡。专利CN201410155909.4《一种阻垢缓蚀剂性能试验装置及其检测方法》中的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，如图4所示。给水单元2的工作原理：高压釜内液位低于保护水位时启动补水泵22进行补水；加热单元3工作原理：高压釜内液位高于保护水位，加热电阻丝供电，否则断开；气压调节单元4的工作原理：控制器根据压力传感器41反馈的压力信号开启/关闭自动调节阀42。测试过程中，人工配制的模拟水通过给水单元2进入高压釜，加热单元3持续加热，模拟水受热蒸发产生蒸汽通过气压调节单元4排出。测试结束后，对高压釜内的剩余部分(水+污垢)进行分析。专利CN201410155909.4采用的高压釜模拟了水的受热蒸发全过程，同时也具备间断补水、温度(压力)自动控制功能。但是，此类设备存在缺陷：1.它的补水泵的开/停是根据高压釜内的液位控制，而液位限位只有上限位与下限位(保护水位)两个，液位达到下限位时启动补水泵，液位达到上限位时关停补水泵，这种间断大体量的补水会造成高压釜内的温度(或压力)产生较大波动；2.高压釜加热功率不可调控，无法根据液位高低调节加热功率，也无法设定蒸汽产生速度。因为上述缺陷，该高压釜的加热控制过程的重复性不好，影响了阻垢缓蚀剂性能测试结果。
污垢热阻动态模拟装置(杨善让,徐志明,王建国.污垢热阻动态模拟自动监测装置及其应用.中国工程热物理学会传热传质学学术会议,2000,22(s1))的加热设备由2根水管穿过电加热器与温控组成恒温水浴，类似一种列管式换热器，管壁装有温度探头，换热管的进口及出口装有压力传感器；试验过程中，人工配置的模拟水流过换热管内部，如果有水垢生成，则壁温、进出口压差一并升高，由此进行阻垢剂阻垢性能的评价。污垢热阻动态模拟装置存在的缺陷为：水在管内流动未发生相变(沸腾)，缺少蒸发浓缩过程，与锅炉实际运行状况有差异。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置及其控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置，包括控制器、压力釜、出料单元、进料单元和压力调节单元，所述控制器分别连接并控制所述压力釜、出料单元、进料单元和压力调节单元；
所述进料单元连接所述压力釜并向所述压力釜内进料，所述进料单元包括计量进料量的进料计量装置；
所述出料单元连接所述压力釜并接收所述压力釜的出料，所述出料单元包括计量出料量的出料计量装置；
所述气压调节单元用于监测并调节所述压力釜内部的气压。
优选地，所述动态模拟装置还包括使所述压力釜冷却的釜内冷却系统，所述控制器连接并控制所述釜内冷却系统。
优选地，所述釜内冷却系统包括冷却螺旋管、冷却水进水管、进水阀和冷却水出水管；
所述冷却水进水管连接冷却水水源；
所述进水阀设置在所述冷却水进水管与所述冷却水水源之间，并受所述控制器控制；
所述冷却螺旋管设置于所述压力釜内，所述冷却螺旋管的进水口、出水口分别连接所述冷却水进水管和所述冷却水出水管。
优选地，所述进料单元还包括第一物料容器和进料管，所述第一物料容器通过所述进料管向所述压力釜进料，所述进料计量装置为电子天平、电子秤、体积流量计、质量流量计或者液位传感器；
所述出料计量单元还包括第二物料容器和出料管，所述压力釜通过所述出料管向所述第二物料容器出料，所述出料计量装置为电子天平、电子秤、体积流量计、质量流量计或者液位传感器。
优选地，所述进料单元还包括进料泵，所述进料泵连接所述控制器并受所述控制器控制，所述进料泵设置在所述第一物料容器与所述压力釜之间，所述进料泵出口与所述压力釜之间安装有止逆阀；
所述出料单元还包括出料冷却器，所述出料冷却器设置在所述压力釜与所述第二物料容器之间。
优选地，所述气压调节单元包括气压稳定装置和气压显示及安全泄放装置；
所述气压稳定装置包括稳压阀和针型阀，所述稳压阀和针型阀安装在所述压力釜与所述出料单元之间；
所述压力显示及安全泄放装置包括气压传感器、气压表和安全泄放阀，所述气压传感器用于采集所述压力釜内部的气压并反馈给所述控制器；
所述气压表用于指示所述压力釜内部的气压；
所述安全泄放阀用于在所述压力釜内部的气压超过预设安全气压值时泄放气压。
本发明还提供一种阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置的控制方法，包括以下步骤：
S1、设置初始参数；
S2、控制压力釜加热，监测压力釜内部的气压值和出料单元的出料值；
S3、判断所述气压值是否大于预设稳压气压值，以及所述出料值是否大于零；
S4、若所述气压值大于所述预设稳压气压值且所述出料值大于零，则执行步骤S5；若否，则执行步骤S2；
S5、降低所述压力釜的加热功率；
S6、判断出料速度是否小于预设出料速度；
S7、若是，则执行步骤S8；若否，则执行步骤S5；
S8、增大所述压力釜的加热功率，判断所述气压值是否大于预设安全气压值，或者所述出料值是否大于预设出料值；
S9、若所述气压值大于所述预设安全气压值，或者出料值大于所述预设出料值，则结束试验；若否，则执行步骤S6。
优选地，在步骤S2中，所述控制压力釜加热包括：控制所述压力釜以推荐加热功率进行加热。
优选地，所述步骤S9中，在所述气压值大于所述预设安全气压值时或者在所述出料值大于所述预设出料值时，停止进料和加热，开启釜内冷却系统对反应釜内部进行冷却。
优选地，所述控制方法还包括：在试验过程中，根据进料单元的进料值与出料单元的出料值，调节进料单元是否进料以及进料量；或者，根据出料速度调节进料速度。
实施本发明，具有以下有益效果：
1.压力釜的加热功率根据出料速度自动调节，单位时间出料计量装置内的质量增量或体积增量维持在目标范围内，出料速度偏大或偏小，信号反馈给控制器，控制器对加热功率做出相应调节。
2.通过进料计量装置和出料计量装置对进料、出料同时进行质量或体积计量，使进料速度与出料速度维持平衡，也维持压力釜内液位稳定，避免液位的大幅度波动，避免进料、出料的不连续。
3.压力釜内设置有釜内冷却系统，试验结束后快速冷却，减少等待时间；该釜内冷却系统也发挥安全保护的作用，避免气压急剧增大造成事故。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置的结构示意图；
图2是本发明阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置的控制方法的流程图；
图3是本发明阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置的控制方法一实施例的逻辑框图；
图4是现有技术的装置结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明公开了一种阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置，该动态模拟装置模拟了锅炉水的受热、蒸发、浓缩过程，根据操作者设定的出料速度和加热温度，自动调节加热功率，测试过程具有很好的重复性，试验结束后或紧急状况下可快速冷却物料，提高效率和安全性。
如图1所示，本发明阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置包括：控制器90、压力釜10、出料单元20、进料单元30和压力调节单元，控制器90分别连接并控制压力釜10、出料单元20、进料单元30和压力调节单元；进料单元30连接压力釜10并向压力釜10内进料，进料单元30包括计量进料量的进料计量装置301；出料单元20连接压力釜10并接收压力釜10的出料，出料单元包括计量出料量的出料计量装置201；气压调节单元用于监测并调节压力釜10内部的气压。控制器90优选地为可编程逻辑控制器90(PLC控制器90)。
压力釜10为具备加热功率调节功能的压力釜10，釜底有与之匹配的加热套，可为采用316L不锈钢材料制成的、体积为200mL-1000mL的压力釜10。压力釜10包括具有开口的釜体和覆盖在釜体开口的封盖，压力釜10的釜体与封盖通过法兰连接，封盖上开设多个仪表接孔，接口由螺纹连接，并带有密封垫。运行时，封盖上可装设有温度传感器、压力传感器导管、冷却螺旋管、进料接口、出料接口、安全泄放阀、搅拌桨等附属部件。压力釜10属于压力容器，可以设计压力为10.0MPa，设计温度为300℃，设计与制造符合GB150的技术要求，投用后定期进行安全检测。
优选地，动态模拟装置还包括使压力釜10冷却的釜内冷却系统80，控制器90连接并控制釜内冷却系统80。试验结束后或试验中发生紧急情况时，釜内冷却系统80启动，让压力釜10快速冷却。
优选地，釜内冷却系统80包括冷却螺旋管、冷却水进水管、进水阀和冷却水出水管。其中，冷却水进水管连接冷却水水源；进水阀设置在冷却水进水管与冷却水水源之间，并受控制器90控制；冷却螺旋管设置于压力釜10内，冷却螺旋管的进水口、出水口分别连接冷却水进水管和冷却水出水管。
进料单元30用于向压力釜10内进料，通过进料计量装置301来计量进料量，进料计量装置301连接控制器90。进料计量装置301为电子天平、电子秤、体积流量计、质量流量计或者液位传感器，即进料计量装置301可以采用电子天平，也可以采用液位传感器或体积流量计或质量流量计的方式，控制器90根据液位或流量变化自动控制加热速度，控制试验结束点。优选地采用电子天平或电子秤，成本低，易于实现。优选地，进料单元30还包括第一物料容器302和进料管，第一物料容器302通过进料管向所述压力釜10进料。第一物料容器302可以选择1L左右的玻璃瓶或塑料瓶，电子天平可以选择精度为0.1g的电子天平。当选择电子天平或电子秤作为进料计量装置301时，第一物料容器302放置在电子天平或电子秤上；当采用体积流量计或质量流量计作为进料计量装置301时，流量计装设在进料管上。体积流量计优选地为精密体积流量计，质量流量计优选地为精密质量流量计。
进一步地，进料单元30还包括进料泵50，进料泵50连接控制器90并受控制器90控制，进料泵50设置在第一物料容器302与压力釜10之间，进料泵50出口与压力釜10之间安装有止逆阀。具体地，进料泵505装设在进料管上。进料泵505可以选用出口压力不小于1.0Mpa、流量不大于1L/min的小型柱塞泵。
出料单元20用于接收压力釜10的出料，通过出料计量装置201来计量出料量，出料计量装置201连接控制器90。出料计量装置201为电子天平、电子秤、体积流量计、质量流量计或者液位传感器，即出料计量装置201可以采用电子天平，也可以采用液位传感器或体积流量计或质量流量计的方式，控制器90根据液位或流量变化自动控制加热速度，控制试验结束点，优选地采用电子天平或电子秤，成本低，易于实现。出料计量单元还包括第二物料容器202和出料管，压力釜10通过出料管向第二物料容器202出料。第二物料容器202可以选择1L左右的玻璃瓶或塑料瓶，电子天平可以选择精度为0.1g的电子天平。当选择电子天平或电子秤作为出料计量装置201时，第二物料容器202放置在电子天平或电子秤上；当采用体积流量计或质量流量计作为出料计量装置201时，流量计装设在出料管上。体积流量计优选地为精密体积流量计，质量流量计优选地为精密质量流量计。
进一步地，出料单元20还包括出料冷却器40，对蒸发的蒸气进行冷却收集，冷却后的出料进入到第二物料容器202中存放。出料冷却器40设置在压力釜10与第二物料容器202之间。出料冷却器40可以是小型的旁管式冷凝换热器，从反应釜的出来的物料经导管进入冷凝换热器的内管(管程)，冷却水在管外(壳程)内流动，冷却后的出料温度不超过40℃。
优选地，气压调节单元用于监测并调节压力釜10内部的气压，包括气压稳定装置60和气压显示及安全泄放装置70。其中，气压稳定装置60包括稳压阀和针型阀，所述稳压阀和针型阀安装在压力釜10与出料单元20之间；气压稳定装置60在反应釜内的气压达到预设稳压气压时打开，进行出料。压力显示及安全泄放装置70包括气压传感器、气压表和安全泄放阀。气压传感器用于采集压力釜10内部的气压信号并反馈给控制器90；气压表用于指示压力釜10内部的气压；安全泄放阀用于在压力釜10内部的气压超过预设安全气压时泄放压力，保证了设备安全。
综上，本发明的动态模拟装置能模拟水的受热、蒸发和浓缩过程，蒸发速度可控、浓缩倍率可精密控制，整个试验过程可重复再现；该动态模拟装置可自动控制加热功率、自动进料、试验结束后自动冷却，设置好参数即可自动完成整个试验；该动态模拟装置设置有两道安全保护措施：假若压力釜发生超压情况，装置主动关闭加热电源、启动釜内冷却系统；万一釜内冷却系统失效，气压继续升高，则压力泄放阀开启，避免超过安全气压。
本发明还提供一种阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置的控制方法，该控制方法在控制方面提高了进料控制精度，控制器根据出料计量装置的数值与进料计量装置的数值，内置算法判断进料单元是否进料以及控制进料量；还增加了加热功率调节功能，控制器根据出料速度、稳压气压值、环境温度等初始参数，内置算法给出初始的加热功率，在加热过程中根据出料计量装置反馈的数值，内置算法判断反应釜加热功率的调大或调小，目的是维持出料速度在一个范围内，譬如(10±0.5)g/s；本发明还增加了试验结束后自动启动釜内冷却系统的功能。
参阅图2，本发明阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置的控制方法包括以下步骤：
S1、设置初始参数。初始参数可包括出料速度、进料初始值、出料终止值,稳压气压值和安全气压值等。
S2、控制压力釜加热，监测压力釜内部的气压值和出料单元的出料值。在加热过程中，压力釜的加热功率可在其加热功率内任意选择，优选地选择推荐加热功率开始进行加热，使用推荐功率可控制启动加热后至开始出料的时间在规定范围内，推荐功率可根据设备状况和物料状态进行选择。可通过设置在压力釜的气压传感器监测压力釜内部的气压值。可将出料单元的第二物料容器放置在计量装置上，例如电子天平，采集计量装置的检测数据，根据检测数据得出出料单元的出料值。
S3、判断所述气压值是否大于预设稳压气压值，以及所述出料值是否大于零。
S4、若所述气压值大于所述预设稳压气压值且所述出料值大于零，则执行步骤S5；若否，则执行步骤S2。当判断气压值大于预设稳压气压值且出料值大于零时，说明压力釜内的物料已经发生沸腾，则执行下一步骤S5；如果气压值小于预设稳压气压值且出料值等于零，说明压力釜内的物料还未发生沸腾，则执行步骤S2。
S5、降低压力釜的加热功率。当压力釜内的物料已经发生沸腾，则可以适当地降低反应釜的加热功率。
S6、判断出料速度是否小于预设出料速度。可根据监测到的出料值和反应时间计算得到出料速度。
S7、若是，则执行步骤S8；若否，则执行步骤S5。即，若出料速度小于预设出料速度，则执行步骤S8；若出料速度大于预设出料速度，则执行步骤S5。
S8、增大压力釜的加热功率，判断所述气压值是否大于预设安全气压值，或者所述出料值是否大于预设出料值。当出料速度小于预设出料速度时，可以适当地增大压力釜的加热功率。
S9、若所述气压值大于所述预设安全气压值，或者出料值大于所述预设出料值，则结束试验；若否，则执行步骤S6。结束试验是指：关闭加热电源和进料单元的进料泵电源。
优选地，在步骤S2中，所述控制压力釜加热包括：控制所述压力釜以推荐加热功率进行加热。
优选地，所述步骤S9中，在所述气压值大于所述预设安全气压值时或者在所述出料值大于所述预设出料值时，停止进料和加热，开启釜内冷却系统对所述反应釜内部进行冷却。当压力釜内气压值达到0MPa，且温度降低至50℃以下，关闭冷却系统进水阀，发出蜂鸣声，提示试验结束。
优选地，所述控制方法还包括：在试验过程中，实时根据进料单元的进料值与出料单元的出料值，调节进料单元是否进料以及进料量。这里所说的“进料值”是指进料计量装置上计量得出的物料读数，“进料量”是指加入到反应釜中的实际物料量，“进料量”根据“进料值”的数值变化得到。进料方式包括两种进料方式，第一种进料方式为：实时根据进料单元的进料值与出料单元的出料值，调节进料单元是否进料以及进料量，即出料量和进料量保持动态平衡，从而保证反应釜中的物料平衡。第二种进料方式为：在出料单元的出料值增幅达到预设值时，控制进料单元进料。例如，预设值为20g，当控制器监测到出料计量装置的出料值增幅达到20g时，则控制进料单元的进料泵开启以进料，同时监测进料计量装置的读数，当进料计量装置的读数差值降幅为20g时，判断进料量达到20g，则控制进料泵关闭，停止进料。
进一步地，还可以根据出料速度来调节进料速度，使进料速度与出料速度维持平衡，从而维持压力釜内液位稳定，避免液位的大幅度波动，避免进料、出料的不连续。
下面结合图3以实施例对本发明的控制方法进行进一步的详细说明，其中进料单元的进料计量装置和出料单元的出料计量装置均采用电子天平：
具体地，先按照图1所示的装置结构图连接好装置系统，将进料单元的电子天平“清零”，出料单元的电子天平“清零”，将配置好的有硬度的模拟水装入进料单元的第一物料容器中；
设置初始参数：设置预设出料速度S(举例，S＝2g/s)、进料初始值g0(举例，g0＝200g)、预设出料值Gmax(举例，Gmax＝400g)、预设稳压气压值P0(举例，P0＝1.0MPa)和预设安全气压值Pmax。
启动测试，进料单元的进料泵启动，往压力釜内注入g0的进料，以推荐加热功率开启加热；
间隔时间tn(举例，t＝1s)，控制器采集出料计量装置的数值Gt和气压传感器的数值Pt，当Gt等于零(举例，G1＝0g)且Pt小于P0(举例，P1小于1.0MPa)，判断压力釜内液体未达到饱和状态(未发生沸腾)，继续保持推荐加热功率进行加热；
间隔时间tn(举例，t＝10s)，控制器采集气压传感器的数值Pt和出料计量装置的数值Gt，当Pt等于稳压气压值P0(举例，P10＝1.0MPa)、出料计量装置的数值Gt大于零(举例，G10＝0.1g)，控制器根据算法判断压力釜内达到饱和状态(沸腾)，出料速度St(St＝△G/△t或者St＝G/t)大于0g/s，且呈现增长趋势，降低加热功率(降低幅度可根据需要设置)，控制器根据算法判断是否启动进料单元的进料泵进料；
间隔时间tn(举例，t＝11s)，控制器采集气压传感器的数值Pt和出料计量装置的数值Gt；当Pt等于稳压气压值P0(举例，P11＝1.0MPa)，出料计量装置的数值Gt(举例，G11＝0.5g)，控制器根据算法计算出料速度St＝0.4g/s，小于预设出料速度S(S＝2g/s)，则增大加热功率(增大幅度可根据需要设置)，并根据算法判断是否启动进料单元的进料泵进料；反之，若控制器根据算法判断出料速度St大于2g/s(图3中的“△S”为正数，表示理论误差值，该理论误差值可根据设备情况设置)，则需降低加热功率，并启动进料单元的进料泵进料；
间隔时间tn(举例，t＝1800s)，控制器获取气压传感器的数值Pt和出料计量装置的数值Gt(举例，G1800＝400g)，出料计量装置的数值Gt达到出料终止值Gmax，立即关闭加热电源，关闭进料泵电源，开启釜内冷却系统的进水阀。当压力釜内气压传感器Pt值达到0MPa，且温度降低至50℃以下时，关闭釜内冷却系统的进水阀，发出蜂鸣声，提示试验结束。
如果测试过程中，气压稳定装置出现故障，压力釜内的气压值P超过安全气压值Pmax，立即关闭加热电源，关闭进料泵电源，开启釜内冷却系统的进水阀，待压力釜内气压传感器的数值Pt达到0MPa，且温度降低至50℃以下，关闭釜内冷却系统的进水阀，发出蜂鸣声，提示故障。
综上所述，本发明具有以下优点：
1.压力釜的加热功率根据出料速度自动调节，启动加热至开始出料的时间维持在目标范围内，单位时间出料计量装置内的质量增量或体积增量维持在目标范围内，出料速度偏大或偏小，信号反馈给控制器，控制器对加热功率做出相应调节。
2.通过进料计量装置和出料计量装置对进料、出料同时进行质量或体积计量，使进料速度与出料速度维持平衡，避免液位的大幅度波动，避免进料、出料的不连续，也维持压力釜内浓缩物料(后续进行阻垢性能或缓蚀性能测试)的总量稳定，保证本次试验与上次试验的过程是完全一致的。
3.压力釜内设置有釜内冷却系统，试验结束后快速冷却，减少等待时间；该釜内冷却系统也发挥安全保护的作用，避免气压急剧增大造成事故。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置，其特征在于，包括控制器、具有加热功率调节功能的压力釜、出料单元、进料单元、气压调节单元和设于所述压力釜内的釜内冷却系统，所述控制器分别连接并控制所述压力釜、出料单元、进料单元、气压调节单元和釜内冷却系统；
所述进料单元连接所述压力釜并向所述压力釜内进料，所述进料单元包括第一物料容器、计量进料量并连接控制器的进料计量装置、进料管和进料泵；所述第一物料容器通过所述进料管向所述压力釜进料；所述进料泵连接所述控制器并受所述控制器控制，所述进料泵设置在所述第一物料容器与所述压力釜之间；
所述出料单元连接所述压力釜并接收所述压力釜的出料，所述出料单元包括第二物料容器、计量出料量并连接控制器的出料计量装置和出料管；所述压力釜通过所述出料管向所述第二物料容器出料；
所述气压调节单元用于监测并调节所述压力釜内部的气压；
所述釜内冷却系统包括冷却螺旋管、冷却水进水管、进水阀和冷却水出水管；
所述冷却水进水管连接冷却水水源；
所述进水阀设置在所述冷却水进水管与所述冷却水水源之间，并受所述控制器控制；
所述冷却螺旋管设置于所述压力釜内，所述冷却螺旋管的进水口、出水口分别连接所述冷却水进水管和所述冷却水出水管；
所述控制器用于根据所述出料计量装置的数值与所述进料计量装置的数值，判断所述进料单元是否进料以及控制进料量；或者，根据出料速度调节进料速度；
所述控制器还用于执行阻垢缓蚀剂性能测试动态模拟装置的控制方法，包括以下步骤：
S1、设置初始参数；
S2、控制所述压力釜加热，监测所述压力釜内部的气压值和所述出料单元的出料值；
S3、判断所述气压值是否大于预设稳压气压值，以及所述出料值是否大于零；
S4、若所述气压值大于所述预设稳压气压值且所述出料值大于零，则执行步骤S5；若否，则执行步骤S2；
S5、降低所述压力釜的加热功率；
S6、判断出料速度是否小于预设出料速度；
S7、若是，则执行步骤S8；若否，则执行步骤S5；
S8、增大所述压力釜的加热功率，判断所述气压值是否大于预设安全气压值，或者所述出料值是否大于预设出料值；
S9、若所述气压值大于所述预设安全气压值，或者出料值大于所述预设出料值，则结束试验，停止进料和加热，开启所述釜内冷却系统对所述反应釜内部进行冷却；若否，则执行步骤S6。
2.根据权利要求1所述的动态模拟装置，其特征在于，
所述进料计量装置和所述出料计量装置为电子天平、电子秤、体积流量计、质量流量计或者液位传感器。
3.根据权利要求1所述的动态模拟装置，其特征在于，所述进料泵出口与所述压力釜之间安装有止逆阀；
所述出料单元还包括出料冷却器，所述出料冷却器设置在所述压力釜与所述第二物料容器之间。
4.根据权利要求1所述的动态模拟装置，其特征在于，所述气压调节单元包括气压稳定装置和气压显示及安全泄放装置；
所述气压稳定装置包括稳压阀和针型阀，所述稳压阀和针型阀安装在所述压力釜与所述出料单元之间；
所述压力显示及安全泄放装置包括气压传感器、气压表和安全泄放阀，所述气压传感器用于采集所述压力釜内部的气压并反馈给所述控制器；
所述气压表用于指示所述压力釜内部的气压；
所述安全泄放阀用于在所述压力釜内部的气压超过预设安全气压值时泄放气压。
5.根据权利要求1所述的动态模拟装置，其特征在于，在步骤S2中，所述控制压力釜加热包括：控制所述压力釜以推荐加热功率进行加热。
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