CN109323964B - 一种能够测试乳化液性能的泵循环系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够测试乳化液性能的泵循环系统，包括底座，底座上设有乳化液箱体，乳化液箱体内部设有溢流板，乳化液箱体被溢流板分为前箱和后箱；前箱内设有喷嘴；前箱的上方设有喷射箱，喷射箱内设有多个喷头；后箱的内壁上安装有加热棒、温度传感器、液位感应器；后箱的上方设有补水箱，补水箱的出水口处设有电磁阀，且出水口延伸至后箱的中部。本发明节省空间、降低成本，而且通过对压力、流量、温度、搅拌速率的调节，模拟评价不同的工况对乳化液颗粒度、油水展着性能的影响，观察乳化液箱中的浮油情况，从而测试乳化液的性能。

Description

一种能够测试乳化液性能的泵循环系统及其方法

技术领域

本发明涉及金属加工液领域，具体是一种能够测试乳化液性能的泵循环系统及其方法。

背景技术

目前，冷轧油的颗粒度及油水展着性是评价乳液性能的重要指标，对冷轧产品的质量产生深远影响。通过评价这两项指标，合理调整乳化液性能，从而提高冷轧效率及产品质量。因为一方面冷轧机庞大、价格昂贵，实验室无法购买该设备，无法复制冷轧现场乳化液循环使用工况；另一方面实验室开发的冷轧油产品在使用前无法预知乳化液性能的变化，从而导致冷轧厂经常出现生产效率低下、产品质量不合格、工件损耗大等诸多问题。

发明内容

为解决上述现有技术的缺陷，本发明提供一种能够测试乳化液性能的泵循环系统及其方法，本发明节省空间、降低成本，而且通过对压力、流量、温度、搅拌速率的调节，模拟评价不同的工况对乳化液颗粒度、油水展着性能的影响，观察乳化液箱中的浮油情况，从而测试乳化液的性能。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种能够测试乳化液性能的泵循环系统，包括底座，所述底座上设有乳化液箱体，所述乳化液箱体内部设有溢流板，所述乳化液箱体被所述溢流板分为前箱和后箱；所述前箱内设有喷嘴；所述前箱的上方设有喷射箱，所述喷射箱内设有多个喷头；所述后箱的内壁上安装有加热棒、温度传感器、液位感应器；所述后箱的上方设有补水箱，所述补水箱的出水口处设有电磁阀，且出水口延伸至后箱的中部；所述后箱上方还设有搅拌器；所述后箱的一侧设有控制箱，所述控制箱上设有电源总开关、温度模块、流量模块、搅拌模块、CPU、压力模块、触控面板；所述底座上还设有1#泵，2#泵；所述2#泵的上方设有流量计，所述流量计的上方设有压力计；所述流量计的上方设有喷射箱连接口。

通过采用上述技术方案，乳化液箱体用于盛放试验用水。控制箱上设置的电源总开关用于控制整个试验装置的电源通断；温度模块和温度传感器电连，用于控制试验的温度；流量模块和流量计相连，用于控制乳化液喷射的流量；搅拌模块用于搅拌，能够搅拌的速度；CPU是整个实验装置的核心，用于控制整个试验的进行；压力模块和压力计相连，用于控制装置内的压力；触控面板用于实验人员触摸并控制试验的进程。

优选的，所述喷射箱内设有4个喷头。

优选的，所述加热棒有两根，分别设置在后箱的左右两侧。

优选的，所述喷嘴为圆锥形。

优选的，所述1#泵、2#泵均为漩涡泵。

优选的，所述前箱的底部设有排液口。

优选的，所述乳化液箱体的底部由设有排液口的一侧开始向后箱倾斜设置。

一种能够测试乳化液性能的方法，包括以下步骤，

S1向乳化液箱体中加入一定量的实验用水，打开电源总开关，点击触控面板，启动相关的软件；

S2调节喷嘴的高度，通过温度模块、搅拌模块调节温度和搅拌器的转速；

S3打开1#泵、2#泵；

S4当水温达到预设温度后，向乳化液箱体加入一定量的冷轧油，然后在控制面板上设置流量、压力，调节液位感应器位置；

S5乳化液循环一定时间后，从排液口取样少许乳化液，做颗粒度测试；

S6把喷射箱连接口与喷射箱连接起来，在喷射箱中竖直放入钢板，打开喷射箱阀门，通过喷头使乳化液对钢板进行喷淋30秒；

S7喷淋时间到后，取出钢板，用压缩空气对钢板进行吹扫，然后把钢板放置在90℃烘箱中干燥30min，从而对油品的油水展着性进行评价。

综上所述，本发明取得了以下技术效果：

本发明通过不同的实验因素调节，实现乳化液对冷轧现场乳化液状态进行模拟。在乳化液箱中通过加热棒、温度感应器，实现乳化液在实验过程中温度保持稳定，通过补水箱及液位感应器，使乳化液在长时间循环过程中，能保持一定的浓度。通过流量、压力的控制，模拟实现不同冷轧系统工作中的乳化液颗粒度的数值。通过控制搅拌器速率，模拟现场对乳化液的搅拌的力度，进而评价乳化液中的浮油情况。在喷射箱中模拟轧制现场乳化液对钢板的喷淋情况，进而评估冷轧油的油水展着性。

附图说明

图1是本发明乳化液箱体示意图；

图2是本发明喷射箱连接口位置示意图；

图3是本发明控制箱示意图；

图4是本发明1#泵和2#泵位置示意图；

图5是补水箱位置示意图；

图6是图5的俯视图；

图中，1、底座，2、排液口，3、前箱，4、后箱，5、喷射箱，6、搅拌器，7、溢流板，8、控制箱，9、加热棒，10、温度传感器，11、液位感应器，12、流量计，13、1#泵，14、2#泵，15、压力计，16、补水箱，17、喷嘴，18、电磁阀，19、喷射箱连接口，20、电源总开关，21、温度模块，22、流量模块，23、搅拌模块，24、CPU，25、压力模块，26、触控面板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：

一种能够测试乳化液性能的泵循环系统，包括底座1，底座1上设有乳化液箱体，乳化液箱体用于盛放试验用水。乳化液箱体内部设有溢流板7，乳化液箱体被溢流板7分为前箱3和后箱4；前箱3内设有喷嘴17；前箱3的上方设有喷射箱5，喷射箱5内设有多个喷头，喷射箱5的底部和前箱3槽体连接；后箱4的内壁上安装有加热棒9、温度传感器10、液位感应器11；后箱4的上方设有补水箱16，补水箱16的出水口处设有电磁阀18，且出水口延伸至后箱4的中部；后箱4上方还设有搅拌器6；

后箱4的一侧设有控制箱8，控制箱8上设有电源总开关20、温度模块21、流量模块22、搅拌模块23、CPU24、压力模块25、触控面板26；控制箱8上设置的电源总开关20用于控制整个试验装置的电源通断；温度模块21和温度传感器10电连，用于控制试验的温度；流量模块22和流量计12相连，用于控制乳化液喷射的流量；搅拌模块23用于搅拌，能够搅拌的速度；CPU24是整个实验装置的核心，用于控制整个试验的进行；压力模块25和压力计15相连，用于控制装置内的压力；触控面板26用于实验人员触摸并控制试验的进程。

底座1上还设有1#泵13，2#泵14；后箱4、1#泵13、2#泵14、前箱3依次通过管道相连，2#泵14连接喷嘴17；2#泵14的上方设有流量计12，流量计12的上方设有压力计15；流量计12的上方设有喷射箱连接口19。

本实施例中，喷射箱5内设有4个喷头。

本实施例中，加热棒9有两根，分别设置在后箱4的左右两侧。

本实施例中，喷嘴17为圆锥形，喷嘴17可以调节高度。

本实施例中，1#泵13、2#泵14均为漩涡泵。

前箱3的底部设有排液口2。

乳化液箱体的底面是一斜面，如图1所示，乳化液箱体的底部由设有排液口2的一侧开始向后箱4倾斜设置，后箱4的整体高度大于前箱3的整体高度，使得乳化液从前箱3流至后箱4时，阻力减小。

当后箱4中的液位低于设定的液位时，液位感应器11将信号传送至CPU24，CPU24控制电磁阀18打开，补水箱16中的水注入到后箱4中，进行补水。

本发明具有温度过高、流量过低、压力过高、液位过低，自动断电停机保护功能。

当装置内温度过高时，若循环冷却水停供，本发明的循环冷却水来自于外接水源，在此不再赘述，此时乳化液箱体中的温度传感器10会直接向CPU24发出指令，断开电源总开关20；在设定的时间段内，流量低于设定的流量数值后，流量计12会直接向CPU24发出指令，断开电源总开关20；在系统的压力突然高于正常工作时的数据，在设定的某个时间段内，该段时间已经完成，但是压力依然高于正常工作压力，此时，压力计15直接向CPU24发出指令，断开电源总开关20；当液位过低时，电磁阀18并未开启，或者补水箱中未有足够量的水，液位无法恢复到设定的数值，此时，液位感应器11会直接向CPU24发出指令，断开电源总开关20。

一种能够测试乳化液性能的方法，包括以下步骤，

S1向乳化液箱体中加入一定量的实验用水，打开电源总开关20，点击触控面板26，启动相关的软件；

S2调节喷嘴17的高度，通过温度模块21、搅拌模块23调节温度和搅拌器的转速；

S3打开1#泵13、2#泵14；

S4当水温达到预设温度后，向乳化液箱体加入一定量的冷轧油，然后在控制面板26上设置流量、压力，调节液位感应器11位置；

S5乳化液循环一定时间后，从排液口2取样少许乳化液，做颗粒度测试；

S6把喷射箱连接口19与喷射箱5连接起来，在喷射箱5中竖直放入钢板，打开喷射箱5阀门，通过喷头使乳化液对钢板进行喷淋30秒；

S7喷淋时间到后，取出钢板，用压缩空气对钢板进行吹扫，然后把钢板放置在90℃烘箱中干燥30min，从而对油品的油水展着性进行评价。

工作原理如下：

先向乳化液箱体中加入一定量的实验用水，打开控制箱8的电源总开关20、点击触控面板26，启动相关的软件，调节喷嘴17与乳化液箱体底部的距离，设置乳化液箱体温度、转速，依次开启1#泵13、2#泵14，待水温达到预设温度后，向乳化液箱体加入一定量的冷轧油，然后在控制面板26上设置流量、压力，调节液位感应器11位置。乳化液循环一定时间后，从后箱4中观察乳化液的浮油情况，从排液口2取样少许乳化液，做颗粒度测试；接着用软管把喷射箱连接口19与喷射箱5连接起来，在喷射箱5中竖直放入钢板，打开喷射箱5阀门，乳化液对钢板进行喷淋30秒。乳化液由后箱4流出后，经过1#泵13、2#泵14，乳化液从2#泵14流出后，一路由管路直接回流到前箱3，另一路进入喷射箱5，经过喷头喷淋钢板后，也回流到前箱3。接着取出钢板，用压缩空气对钢板进行吹扫，然后把钢板放置在90℃烘箱中干燥30min，从而对油品的油水展着性进行评价。

本发明通过不同的实验因素调节，实现乳化液对冷轧现场乳化液状态进行模拟。在乳化液箱中通过加热棒、温度感应器，实现乳化液在实验过程中温度保持稳定，通过补水箱及液位感应器，使乳化液在长时间循环过程中，能保持一定的浓度。通过流量、压力的控制以及不同孔径喷嘴的剪切，模拟实现不同冷轧系统工作中的乳化液颗粒度的数值。实验中若需使乳化液的颗粒度较大，可以降低压力，减小流量，同时换用较大孔径的喷嘴进行实验；若需较小的乳化液颗粒，可以升高压力，增大流量，同时换用较小孔径的喷嘴进行实验。通过控制搅拌器速率，模拟现场对乳化液的搅拌的力度，进而评价乳化液中的浮油情况。在喷射箱中模拟轧制现场乳化液对钢板的喷淋情况，进而评估冷轧油的油水展着性。

本发明设备设计巧妙，占用空间小，通过设置温度、搅拌速率、流量、压力参数能模拟冷轧现场多种乳化液的工况，进而能在实验室更贴切的冷轧油的颗粒度及油水展着性，对配方的开发起这至关重要的作用。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种能够测试乳化液性能的泵循环系统，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）上设有乳化液箱体，所述乳化液箱体内部设有溢流板（7），所述乳化液箱体被所述溢流板（7）分为前箱（3）和后箱（4）；

所述前箱（3）内设有喷嘴（17）；所述前箱（3）的上方设有喷射箱（5），所述喷射箱（5）内设有多个喷头；

所述后箱（4）的内壁上安装有加热棒（9）、温度传感器（10）、液位感应器（11）；所述后箱（4）的上方设有补水箱（16），所述补水箱（16）的出水口处设有电磁阀（18），且出水口延伸至后箱（4）的中部；所述后箱（4）上方还设有搅拌器（6）；

所述后箱（4）的一侧设有控制箱（8），所述控制箱（8）上设有电源总开关（20）、温度模块（21）、流量模块（22）、搅拌模块（23）、CPU（24）、压力模块（25）、触控面板（26）；

所述底座（1）上还设有1#泵（13），2#泵（14）；后箱（4）、1#泵（13）、2#泵（14）、前箱（3）依次通过管道相连，2#泵（14）连接喷嘴（17）；乳化液由后箱（4）流出后，经过1#泵（13）、2#泵（14），乳化液从2#泵（14）流出后，一路由管路直接回流到前箱（3），另一路进入喷射箱（5），经过喷头喷淋钢板后，也回流到前箱（3）；

所述2#泵（14）的上方设有流量计（12），所述流量计（12）的上方设有压力计（15）；所述流量计（12）的上方设有喷射箱连接口（19）；

乳化液箱体的底面是一斜面；

后箱（4）的整体高度大于前箱（3）的整体高度；

乳化液箱体中的温度传感器（10）会直接向CPU（24）发出指令，断开电源总开关（20）；在设定的时间段内，流量低于设定的流量数值后，流量计（12）会直接向CPU（24）发出指令，断开电源总开关（20）；在系统的压力突然高于正常工作时的数据，在设定的某个时间段内，该段时间已经完成，但是压力依然高于正常工作压力，此时，压力计（15）直接向CPU（24）发出指令，断开电源总开关（20）；当液位过低时，电磁阀（18）并未开启，或者补水箱中未有足够量的水，液位无法恢复到设定的数值，此时，液位感应器（11）会直接向CPU（24）发出指令，断开电源总开关（20）。

2.根据权利要求1所述的一种能够测试乳化液性能的泵循环系统，其特征在于：所述喷射箱（5）内设有4个喷头。

3.根据权利要求1所述的一种能够测试乳化液性能的泵循环系统，其特征在于：所述加热棒（9）有两根，分别设置在后箱（4）的左右两侧。

4.根据权利要求1所述的一种能够测试乳化液性能的泵循环系统，其特征在于：所述喷嘴（17）为圆锥形。

5.根据权利要求1所述的一种能够测试乳化液性能的泵循环系统，其特征在于：所述1#泵（13）、2#泵（14）均为漩涡泵。

6.根据权利要求1所述的一种能够测试乳化液性能的泵循环系统，其特征在于：所述前箱（3）的底部设有排液口（2）。

7.根据权利要求1所述的一种能够测试乳化液性能的泵循环系统，其特征在于：所述乳化液箱体的底部由设有排液口（2）的一侧开始向后箱（4）倾斜设置。

8.一种能够测试乳化液性能的方法，其特征在于：所述方法采用如权利要求1-7任一项所述的一种能够测试乳化液性能的泵循环系统，包括以下步骤，

S1 向乳化液箱体中加入一定量的实验用水，打开电源总开关（20），点击触控面板（26），启动相关的软件；

S2 调节喷嘴（17）的高度，通过温度模块（21）、搅拌模块（23）调节温度和搅拌器的转速；

S3 打开1#泵（13）、2#泵（14）；

S4 当水温达到预设温度后，向乳化液箱体加入一定量的冷轧油，然后在控制面板（26）上设置流量、压力，调节液位感应器（11）位置；

S5 乳化液循环一定时间后，从排液口（2）取样少许乳化液，做颗粒度测试；

S6 把喷射箱连接口（19）与喷射箱（5）连接起来，在喷射箱（5）中竖直放入钢板，打开喷射箱（5）阀门，通过喷头使乳化液对钢板进行喷淋30秒；

S7 喷淋时间到后，取出钢板，用压缩空气对钢板进行吹扫，然后把钢板放置在90℃烘箱中干燥30min，从而对油品的油水展着性进行评价。