CN110376337A - 一种毛细管动态压差阻垢仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种毛细管(15)动态压差阻垢仪，包括用于盛放灰水和待检测阻垢分散剂的测试罐(7)、用于盛放清洗剂的清洗罐、第一进口与所述测试罐(7)的出口连通且第二进口与所述清洗罐的出口连通的计量泵(12)、与所述计量泵(12)的出口连通的毛细管(15)、并接于所述毛细管(15)入口至出口部分的压差传感器(14)、与所述毛细管(15)出口连接的废液回收槽(1)。该毛细管动态压差阻垢仪可以真实模拟气化灰水的运行工况，并能准确快速的反应气化灰水中所用的阻垢分散剂使用效果，便于优选阻垢分散剂。
Description
技术领域
本发明涉及分析化学技术领域，特别是涉及一种毛细管动态压差阻垢仪。
背景技术
灰水系统是保障气化炉稳定长周期运行的重要环节之一。在气化装置运行过程中，由于
气化灰水高硬度、高碱度、宽PH范围的特殊性，容易造成管道结垢。结垢物质沉积在管道内部影响液体的输送，造成传热效率降低容易引起设备能耗的增加和设备寿命的减少，甚至发生非计划停车。
在灰水管线内添加阻垢剂是一种有效阻止管道结垢的方法。但国内水处理剂的生产和应用起步较晚，大部分药剂是剖析、仿制，技术相对落后，水平不齐。因此，阻垢剂性能的评定是十分重要的。目前，评定阻垢剂性能有两种常用方式，静态阻垢法和鼓泡法。经验表明，静态阻垢法存在检测时间长(6～20h)，操作繁琐，重复性差等缺点；鼓泡法实验所需时间也比较长，对实验设备及其稳定性要求高，耗时费力。
综上所述，如何有效地评定阻垢分散剂阻垢分散性能的好坏等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种毛细管动态压差阻垢仪，该毛细管动态压差阻垢仪可以真实模拟气化灰水的运行工况，并能准确快速的反应气化灰水中所用的阻垢分散剂使用效果，便于优选阻垢分散剂。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种毛细管动态压差阻垢仪，包括用于盛放灰水和待检测阻垢分散剂的测试罐、用于盛放清洗剂的清洗罐、第一进口与所述测试罐的出口连通且第二进口与所述清洗罐的出口连通的计量泵、与所述计量泵的出口连通的毛细管、并接于所述毛细管入口至出口部分的压差传感器、与所述毛细管出口连接的废液回收槽。
优选地，还包括用于对进入所述毛细管之前液体进行加热的电热烘箱。
优选地，所述电热烘箱为串联于所述第一计量泵和第二计量泵的出口与所述毛细管之间的预热线圈。
优选地，还包括设置于所述预热线圈与所述毛细管之间用于检测系统加热温度的温度传感器。
优选地，还包括连接于所述毛细管出口末端的压力调节阀。
优选地，还包括设置于所述毛细管出口与所述废液回收槽之间用于检测系统压力的压力传感器。
优选地，还包括控制器，所述控制器与所述计量泵、电热烘箱、温度传感器、压力传感器均连接。
优选地，还包括废液冷却器，所述废液冷却器的进口与所述毛细管出口连接，其出口与所述废液回收槽进口连接。
优选地，所述计量泵包括第一计量泵和第二计量泵，所述第一计量泵的进口与所述测试罐的出口连通，所述第二计量泵的进口与所述清洗罐的出口连通，所述第一计量泵和所述第二计量泵的出口均与所述毛细管的进口连接。
优选地，所述测试罐包括阴离子罐或/和阳离子罐；所述清洗罐包括碱洗罐、酸洗罐和水洗罐；所述计量泵内设置有冷却装置。
本发明所提供的毛细管动态压差阻垢仪，包括测试罐、清洗罐、计量泵、毛细管、压差传感器和废液回收槽，测试罐用于盛放灰水和待检测阻垢分散剂，可以分别检测不同类型和不同用量阻垢分散剂的阻垢分散性能。可选地，测试罐内的基质可以为灰水，有可能是阴离子液体，还可能是阳离子液体，具体是什么液体可以根据待检测阻垢分散剂的类型、用量等实际应用情况而定。
清洗罐用于盛放清洗剂，一种阻垢分散剂检测完成后，用清洗剂进行清洗，避免对下个阻垢分散剂检测结果产生影响，使每组实验初始环境保持一致，以保证测试结果真实可靠。优选地，清洗罐包括酸洗罐、碱洗罐和水洗罐，每组实验测试结束后，依次对系统进行清洗，尤其对毛细管管线进行冲洗，可以对不同的残留物进行清洗，清洗较为彻底。
计量泵的进口数量大于等于测试罐和清洗罐的数量总和，比如第一进口与测试罐的出口连通，第二进口与清洗罐的出口连通，保证一个测试罐和清洗罐与一个计量泵的进口连接。优选地，计量泵内设置有冷却装置，对计量泵进行降温，保证计量泵正常运行。毛细管的进口与计量泵的出口连通，压差传感器并接于毛细管入口至出口部分，压差传感器检测毛细管前后的压差，通过毛细管的压差可以实时反应出毛细管内水的结垢情况。废液回收槽与毛细管出口连接，检测完成的液体排出，排入废液回收槽内，集中处理。
本发明所提供的毛细管动态压差阻垢仪，通过毛细管的压差可以实时反应出毛细管内水的结垢情况，可以真实模拟气化灰水的运行工况，并能准确快速的反应气化灰水中所用的阻垢分散剂使用效果，进行阻垢分散剂的评价筛选，通过测试不同阻垢分散剂在相同气化灰水运行工况下的阻垢效果，根据时间与压差的关系曲线图，优选阻垢分散剂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中一种具体实施方式所提供的毛细管动态压差阻垢仪的示意图；
图2为图1中电热烘箱的结构示意图；
图3为A、B、C三种阻垢分散剂在同一实验运行工况下得到的毛细管压差与时间的关系曲线。
附图中标记如下：
1-废液回收槽、2-压力调节阀、3-废液冷却器、4-电热烘箱、5-开关、6-控制器、7-测试罐、8-酸洗罐、9-碱洗罐、10-水洗罐、11-按钮、12-计量泵、13-预热线圈、14-压差传感器、15-毛细管。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种毛细管动态压差阻垢仪，该毛细管动态压差阻垢仪可以真实模拟气化灰水的运行工况，并能准确快速的反应气化灰水中所用的阻垢分散剂使用效果，便于优选阻垢分散剂。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1至图3，图1为本发明中一种具体实施方式所提供的毛细管动态压差阻垢仪的示意图；图2为图1中电热烘箱的结构示意图；图3为A、B、C三种阻垢分散剂在同一实验运行工况下得到的毛细管压差与时间的关系曲线。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的毛细管15动态压差阻垢仪，包括用于盛放灰水和待检测阻垢分散剂的测试罐7、用于盛放清洗剂的清洗罐、第一进口与测试罐7的出口连通且第二进口与清洗罐的出口连通的计量泵12、与计量泵12的出口连通的毛细管15、并接于毛细管15入口至出口部分的压差传感器14、与毛细管15出口连接的废液回收槽1。
上述结构中，毛细管15动态压差阻垢仪包括测试罐7、清洗罐、计量泵12、毛细管15、压差传感器14和废液回收槽1，测试罐7用于盛放灰水和待检测阻垢分散剂，可以分别检测不同类型和不同用量阻垢分散剂的阻垢分散性能。可选地，测试罐7内的基质可以为灰水，有可能是阴离子液体，还可能是阳离子液体，具体是什么液体可以根据待检测阻垢分散剂的类型、用量等实际应用情况而定。
清洗罐用于盛放清洗剂，一种阻垢分散剂检测完成后，用清洗剂进行清洗，避免对下个阻垢分散剂检测结果产生影响，使每组实验初始环境保持一致，以保证测试结果真实可靠。优选地，清洗罐包括酸洗罐8、碱洗罐9和水洗罐10，每组实验测试结束后，依次对系统进行清洗，尤其对毛细管15管线进行冲洗，可以对不同的残留物进行清洗，清洗较为彻底。
计量泵12的进口数量大于等于测试罐7和清洗罐的数量总和，比如第一进口与测试罐7的出口连通，第二进口与清洗罐的出口连通，保证一个测试罐7和清洗罐与一个计量泵12的进口连接。优选地，计量泵12内设置有冷却装置，对计量泵12进行降温，保证计量泵12正常运行。冷却装置上具有按钮11，控制冷却装置启动和停止。
毛细管15的进口与计量泵12的出口连通，压差传感器14并接于毛细管15入口至出口部分，压差传感器14检测毛细管15前后的压差，通过毛细管15的压差可以实时反应出毛细管15内水的结垢情况。
废液回收槽1与毛细管15出口连接，检测完成的液体排出，排入废液回收槽1内，集中处理。
本发明所提供的毛细管15动态压差阻垢仪，通过毛细管15的压差可以实时反应出毛细管15内水的结垢情况，可以真实模拟气化灰水的运行工况，并能准确快速的反应气化灰水中所用的阻垢分散剂使用效果，进行阻垢分散剂的评价筛选，通过测试不同阻垢分散剂在相同气化灰水运行工况下的阻垢效果，根据时间与压差的关系曲线图，优选阻垢分散剂。
在上述具体实施方式的基础上，还包括电热烘箱4，电热烘箱4用于对进入毛细管15之前液体进行加热，以便根据不同煤化工企业气化灰水的运行工况进行模拟，并保证系统温度的恒定，从而准确快速的测试气化灰水阻垢分散剂的阻垢效果。
进一步优化上述技术方案，电热烘箱4为预热线圈13，预热线圈13串联于第一计量泵和第二计量泵的出口与毛细管15之间，可以保证进到毛细管15内的工艺水是高温高压的气化灰水，能够准确快速的模拟气化灰水的运行工况。
本发明所提供的毛细管15动态压差阻垢仪，在其它部件不改变的情况下，还包括温度传感器，温度传感器设置于预热线圈13与毛细管15之间，用于检测系统加热温度，可以实时获取系统的温度值，以便更好地调节、控制系统温度，能够准确快速的模拟气化灰水的运行工况。
为了进一步优化上述技术方案，还包括压力调节阀2，压力调节阀2连接于毛细管15出口的末端，用于对系统压力进行调节，以便根据不同煤化工企业气化灰水的运行工况进行模拟，并保证系统压力恒定，从而准确快速的测试气化灰水阻垢分散剂的阻垢效果。
对于上述各个实施例中的毛细管15动态压差阻垢仪，还包括压力传感器，压力传感器设置于毛细管15出口与废液回收槽1之间，用于检测系统压力，可以实时获取系统的压力值，以便更好地调节、控制系统压力，能够准确快速的模拟气化灰水的运行工况。
本发明所提供的毛细管15动态压差阻垢仪不应被限制于此种情形，在其它部件不改变的情况下，还包括废液冷却器3，废液冷却器3的进口与毛细管15出口连接，其出口与废液回收槽1进口连接，使电热烘箱4中毛细管15里流出的高温液体冷却至室温，然后通过废液回收槽1进行回收。
另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，计量泵12包括第一计量泵和第二计量泵，第一计量泵的进口与测试罐7的出口连通，第二计量泵的进口与清洗罐的出口连通，第一计量泵和第二计量泵的出口均与毛细管15的进口连接，每个计量泵12通入一种液体，控制更加方便。需要说明的是，具体计量泵12的数量不受限制，每个计量泵12的进口数量也不受限制，满足计量泵12的进口总数量大于等于测试罐7和清洗罐的数量总和均可。
在上述各个具体实施例的基础上，还包括控制器6，控制器6与计量泵12、电热烘箱4、温度传感器、压力传感器均连接，控制器6控制计量泵12、电热烘箱4开关5，电热烘箱4上具有开关5，不仅可以通过控制器6控制，也可以通过开关5控制。控制器6可以获取温度传感器、压力传感器的检测值，并显示出来，方便工作人员实时检测、查看。控制器6内设置有毛细管15动态压差测试仪评价气化灰水阻垢分散剂的程序，下面以具体实例来说明毛细管15动态压差测试仪评价气化灰水阻垢分散剂的优劣。
实验运行工况：
实验水质配置：以某煤化工企业气化灰水水质配置实验所需的阴阳离子溶液，钙硬301mg/L，碱度18；
实验条件：温度为220℃，压力4MPa；
阻垢分散剂加入量均按有效组分(干基)折算添加40ppm；
实验设定压差34.5KPa。
实验流程：
配置溶液。将配置好的阴离子碳酸氢根、碳酸根溶液，阳离子钙、镁离子溶液分别加入不同的测试罐7中，并在测试罐7内加入40ppm的阻垢分散剂混合均匀，将配置好的酸洗液、碱洗液及水洗液分别加入酸洗罐8、碱洗罐9及水洗罐10内。
评定药剂的阻垢分散性。启动控制器6，将电热烘箱4温度设定为220℃，实验压差设定34.5Kpa，系统自动升温，温度达到设定值后，开始试验，溶液经计量泵12进入预热线圈13，然后在预热线圈13出口汇合共同进到毛细管15内，毛细管15进出口接入压差变送器，在模拟工业气化灰水的温度压力下，随着时间的推移，毛细管15内部有垢生成，导致管道前后压差上升，压差上升到设定值，实验停止，记录设备运行时间。此时阻垢分散剂评定结束，对系统进行清洗。之后对其它阻垢分散剂依次进行评定。通过检测不同药剂达到实验设定压差所用时间的不同来判断阻垢分散剂的优劣。时间越长，药剂阻垢性能越好。
图3是A、B、C三种阻垢分散剂在同一实验运行工况下得到的毛细管15压差与时间的关系曲线。由图中可知三种阻垢分散剂达到设定压差所需时间不同：药剂B运行时间最长，说明在三种药剂中，药剂B阻垢效果最好，药剂A阻垢效果次之，药剂C阻垢效果较差。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的毛细管15动态压差阻垢仪进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种毛细管(15)动态压差阻垢仪，其特征在于，包括用于盛放灰水和待检测阻垢分散剂的测试罐(7)、用于盛放清洗剂的清洗罐、第一进口与所述测试罐(7)的出口连通且第二进口与所述清洗罐的出口连通的计量泵(12)、与所述计量泵(12)的出口连通的毛细管(15)、并接于所述毛细管(15)入口至出口部分的压差传感器(14)、与所述毛细管(15)出口连接的废液回收槽(1)。
2.根据权利要求1所述的毛细管(15)动态压差阻垢仪，其特征在于，还包括用于对进入所述毛细管(15)之前液体进行加热的电热烘箱(4)。
3.根据权利要求2所述的毛细管(15)动态压差阻垢仪，其特征在于，所述电热烘箱(4)为串联于所述第一计量泵和第二计量泵的出口与所述毛细管(15)之间的预热线圈(13)。
4.根据权利要求3所述的毛细管(15)动态压差阻垢仪，其特征在于，还包括设置于所述预热线圈(13)与所述毛细管(15)之间用于检测系统加热温度的温度传感器。
5.根据权利要求4所述的毛细管(15)动态压差阻垢仪，其特征在于，还包括连接于所述毛细管(15)出口末端的压力调节阀(2)。
6.根据权利要求5所述的毛细管(15)动态压差阻垢仪，其特征在于，还包括设置于所述毛细管(15)出口与所述废液回收槽(1)之间用于检测系统压力的压力传感器。
7.根据权利要求6所述的毛细管(15)动态压差阻垢仪，其特征在于，还包括控制器(6)，所述控制器(6)与所述计量泵(12)、电热烘箱(4)、温度传感器、压力传感器均连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的毛细管(15)动态压差阻垢仪，其特征在于，还包括废液冷却器(3)，所述废液冷却器(3)的进口与所述毛细管(15)出口连接，其出口与所述废液回收槽(1)进口连接。
9.根据权利要求1-7任一项所述的毛细管(15)动态压差阻垢仪，其特征在于，所述计量泵(12)包括第一计量泵和第二计量泵，所述第一计量泵的进口与所述测试罐(7)的出口连通，所述第二计量泵的进口与所述清洗罐的出口连通，所述第一计量泵和所述第二计量泵的出口均与所述毛细管(15)的进口连接。
10.根据权利要求1-7任一项所述的毛细管(15)动态压差阻垢仪，其特征在于，所述测试罐(7)包括阴离子罐或/和阳离子罐；所述清洗罐包括碱洗罐(9)、酸洗罐(8)和水洗罐(10)；所述计量泵(12)内设置有冷却装置。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116297134A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-06-23 | 北京科技大学 | 一种管道结垢敏感性测试装置及其使用方法 |
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| GB858126A (en) * | 1957-05-29 | 1961-01-04 | Standard Oil Co | Continuous automatic viscosimeter |
| CN1804618A (zh) * | 2005-11-22 | 2006-07-19 | 天津化工研究设计院 | 一种反渗透膜用水处理药剂性能测试评价装置及其评价方法 |
| CN101576550A (zh) * | 2008-05-06 | 2009-11-11 | 吴誉 | 结垢趋势和阻垢效果评价装置及其评价方法 |
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2019
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