CN110567867A - 一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置及方法，两个检测支管分别安装于挂片器底座顶端两侧，挂片器筒体中部安装有球阀，放空支路一端底部安装有放空阀门，挂片器筒体内部顶端对应顶盖处安装有调整组件，第一法兰和第二法兰之间安装有密封组件，挂片器筒体内部对应球阀处安装有除垢组件，本发明可实现换热现场地热水腐蚀结垢测试过程中针对地热水温度及压力状态参数的实时在线监测及读取，无需额外破坏管路加装地热水温度及压力参数检测设备，减少了工作量，温度、压力传感部件均直接与地热水接触，所涉及的动态参数及变化均直接体现为测试当下冲刷金属挂片的地热水的状态参数，数据针对性强。
Description
技术领域
本发明涉及地热新能源装置技术领域，具体为一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置及方法。
背景技术
地热资源作为可再生清洁能源，具有分布广、成本低、可直接利用、环境污染小等优点，越来越受到青睐，但由于地热水的矿化度较高，特别是滨海高盐碱地区的地下咸水对金属管道、换热器板片等材料具有强烈的腐蚀性，易造成管道泄露或换热板穿孔腐蚀失效等安全问题，对现场地热水的腐蚀结垢程度进行分析，有助于对地热项目的运行状态进行判断，减少不必要的停车维护；
目前，在地热资源开发利用领域内，因高矿化度地热水所引起的换热设备的腐蚀结垢现象普遍发生，挂片法的应用在水源腐蚀结垢测试领域较为普及，在地热水换热系统正式运行之前，对现场地热水的腐蚀结垢状况进行检测是必不可少的。现阶段，在现场进行挂片测试时，如需考察腐蚀结垢测试过程中地热水的相关条件参数，需额外在管路上进行破坏性加装相关温度及压力监测装置，工序繁杂。
发明内容
本发明提供一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置及方法，可以有效解决上述背景技术中提出的在现场进行挂片测试时，如需考察腐蚀结垢测试过程中地热水的相关条件参数，需额外在管路上进行破坏性加装相关温度及压力监测装置，工序繁杂的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置及方法，包括挂片器底座，两个所述检测支管分别安装于挂片器底座顶端两侧，一个所述检测支管一端安装有温度传感器，另一个所述检测支管一端安装有第一压力传感器，所述挂片器底座顶面通过焊接有第一法兰，所述第一法兰顶端通过螺栓连接有第二法兰，所述第二法兰顶端焊接有挂片器筒体，所述挂片器筒体中部安装有球阀，所述挂片器筒体顶端一侧焊接有放空支路，所述放空支路一端安装有第二压力传感器，所述放空支路一端底部安装有放空阀门，所述挂片器筒体顶端通过螺纹安装有顶盖，所述温度传感器、第一压力传感器和第二压力传感器输入端均与外部电源电性相连。
优选的，所述挂片器筒体顶端对应顶盖处开设有螺纹孔，且螺纹孔直径与顶盖底端外径相等。
优选的，所述挂片器筒体内部顶端对应顶盖处安装有调整组件，所述调整组件包括内螺纹管、活动环、第一支撑杆、第二支撑杆、螺杆、安装盒和金属挂片；
所述内螺纹管贯穿顶盖顶端，所述内螺纹管底端外侧套接有活动环，所述活动环侧面均匀铰接有第一支撑杆，所述第一支撑杆底面一端铰接有第二支撑杆，若干所述第二支撑杆一端均铰接有螺杆底端，所述螺杆通过螺纹安装于内螺纹管内部，所述第一支撑杆底端通过螺钉安装有安装盒，所述安装盒镶嵌有金属挂片。
优选的，所述内螺纹管底端粘接有密封圈。
优选的，所述安装盒外侧套接有绝缘套筒。
优选的，所述第一法兰和第二法兰之间安装有密封组件，所述密封组件包括密封槽、橡胶圈、弹簧槽、第一弹簧、密封垫片、挡圈和玻璃胶注入孔；
两个所述密封槽分别开设于第一法兰顶面和第二法兰底面，一个所述密封槽内部放置有橡胶圈，所述橡胶圈顶面开设有弹簧槽，所述弹簧槽内部均匀放置有第一弹簧，所述橡胶圈顶面粘接有密封垫片，所述第一法兰顶面边缘处粘接有挡圈，所述挡圈两端均开设有玻璃胶注入孔。
优选的，所述挂片器筒体内部对应球阀处安装有除垢组件，所述除垢组件包括安装杆、第二弹簧、刮板、滑槽和滑块；
两个所述安装杆分别通过螺钉安装于挂片器筒体内部对应球阀顶端和底端处，所述安装杆侧面焊接有第二弹簧，所述第二弹簧一端靠近球阀处焊接有刮板，所述挂片器筒体内壁对应刮板两端处均开设有滑槽，所述刮板两端位于滑槽内部处焊接有滑块。
一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的方法，包括如下步骤：
S1、安装装置：将挂片器底座连接至待测现场管路上，挂片器筒体经螺栓连接固定至挂片器底座之上。
S2、调节装置：关闭内部球阀，关闭挂片器顶盖，打开挂片器顶盖，开启内部球阀，开启放空阀门，将金属挂片经挂片器下放悬挂至管路内部，随后关闭球阀及顶盖，打开内部球阀，关闭放空阀门。
S3、读取数值：压力传感器读数在线反馈地热水循环管路内的实时压力，温度传感器直接在线反馈管路内地热水的实时温度情况。
根据上述技术特征，所述步骤S1中，挂片器底座和挂片器筒体保持竖直状态，挂片器底座焊接连接于待测现场管路顶面。
根据上述技术特征，所述步骤S1中，在连接第一法兰和第二法兰后，通过玻璃胶注入孔向第一法兰和第二法兰之间注入玻璃胶。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：
1、通过挂片器底座、检测支管、挂片器筒体温度传感器等，可实现换热现场地热水腐蚀结垢测试过程中针对地热水温度及压力状态参数的实时在线监测及读取，无需额外破坏管路加装地热水温度及压力参数检测设备，减少了工作量，且降低了地热水循环管路密封遭到破坏的风险。
2、该一体化装置中所涉及的温度、压力传感部件均直接与地热水接触，所涉及的动态参数及变化均直接体现为测试当下冲刷金属挂片的地热水的状态参数，数据针对性强。
3、设置有调整组件，通过在不同的安装盒底端安装经过不同方法处理的金属挂片，作为对比，且金属挂片均处于同一水平位置，通过金属挂片腐蚀状况和温度压力进行对比，得出相应温度和压力状况下的腐蚀状况。
4、设置有密封组件，密封组件设置于第一法兰和第二法兰之间，通过橡胶圈和第一弹簧的组合提高橡胶圈的形变效果，即使第一法兰和第二法兰偏斜，也能够使得橡胶圈完成密封的状态，提高密封的效果。
5、设置有除垢组件，在转动球阀时，第二弹簧会推动刮板靠近球阀内部的表面，将球阀表面附着的水垢除去，防止凹凸不平的水垢损坏球阀的密封件，提高球阀的使用寿命。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明调整组件的结构示意图；
图3是本发明密封组件的结构示意图；
图4是本发明第一弹簧的安装结构示意图；
图5是本发明除垢组件的结构示意图；
图6是本发明的图5的A区域结构示意图；
图7是本发明的流程结构示意图；
图中标号：1、挂片器底座；2、检测支管；3、温度传感器；4、第一压力传感器；5、第一法兰；6、第二法兰；7、挂片器筒体；8、球阀；9、放空支路；10、第二压力传感器；11、放空阀门；12、顶盖；
13、调整组件；1301、内螺纹管；1302、活动环；1303、第一支撑杆；1304、第二支撑杆；1305、螺杆；1306、安装盒；1307、金属挂片；
14、密封圈；
15、密封组件；1501、密封槽；1502、橡胶圈；1503、弹簧槽；1504、第一弹簧；1505、密封垫片；1506、挡圈；1507、玻璃胶注入孔；
16、除垢组件；1601、安装杆；1602、第二弹簧；1603、刮板；1604、滑槽；1605、滑块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-7所示，本发明提供一种技术方案，一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置及方法，包括挂片器底座1，两个检测支管2分别安装于挂片器底座1顶端两侧，一个检测支管2一端安装有温度传感器3，另一个检测支管2一端安装有第一压力传感器4，挂片器底座1顶面通过焊接有第一法兰5，第一法兰5顶端通过螺栓连接有第二法兰6，第二法兰6顶端焊接有挂片器筒体7，挂片器筒体7中部安装有球阀8，挂片器筒体7顶端一侧焊接有放空支路9，放空支路9一端安装有第二压力传感器10，放空支路9一端底部安装有放空阀门11，挂片器筒体7顶端通过螺纹安装有顶盖12，挂片器筒体7顶端对应顶盖12处开设有螺纹孔，且螺纹孔直径与顶盖12底端外径相等，便于安装顶盖12，温度传感器3、第一压力传感器4和第二压力传感器10输入端均与外部电源电性相连。
挂片器筒体7内部顶端对应顶盖12处安装有调整组件13，调整组件13包括内螺纹管1301、活动环1302、第一支撑杆1303、第二支撑杆1304、螺杆1305、安装盒1306和金属挂片1307；
内螺纹管1301贯穿顶盖12顶端，内螺纹管1301底端外侧套接有活动环1302，活动环1302侧面均匀铰接有第一支撑杆1303，第一支撑杆1303底面一端铰接有第二支撑杆1304，若干第二支撑杆1304一端均铰接有螺杆1305底端，内螺纹管1301底端粘接有密封圈14，提高内螺纹管1301底端与螺杆1305之间的密封性，螺杆1305通过螺纹安装于内螺纹管1301内部，第一支撑杆1303底端通过螺钉安装有安装盒1306，安装盒1306镶嵌有金属挂片1307，安装盒1306外侧套接有绝缘套筒，防止金属挂片1307接触挂片器筒体7内壁。
第一法兰5和第二法兰6之间安装有密封组件15，密封组件15包括密封槽1501、橡胶圈1502、弹簧槽1503、第一弹簧1504、密封垫片1505、挡圈1506和玻璃胶注入孔1507；
两个密封槽1501分别开设于第一法兰5顶面和第二法兰6底面，一个密封槽1501内部放置有橡胶圈1502，橡胶圈1502顶面开设有弹簧槽1503，弹簧槽1503内部均匀放置有第一弹簧1504，橡胶圈1502顶面粘接有密封垫片1505，第一法兰5顶面边缘处粘接有挡圈1506，挡圈1506两端均开设有玻璃胶注入孔1507。
挂片器筒体7内部对应球阀8处安装有除垢组件16，除垢组件16包括安装杆1601、第二弹簧1602、刮板1603、滑槽1604和滑块1605；
两个安装杆1601分别通过螺钉安装于挂片器筒体7内部对应球阀8顶端和底端处，安装杆1601侧面焊接有第二弹簧1602，第二弹簧1602一端靠近球阀8处焊接有刮板1603，挂片器筒体7内壁对应刮板1603两端处均开设有滑槽1604，刮板1603两端位于滑槽1604内部处焊接有滑块1605。
一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的方法，包括如下步骤：
S1、安装装置：将挂片器底座连接至待测现场管路上，挂片器筒体经螺栓连接固定至挂片器底座之上。
S2、调节装置：关闭内部球阀，关闭挂片器顶盖，打开挂片器顶盖，开启内部球阀，开启放空阀门，将金属挂片经挂片器下放悬挂至管路内部，随后关闭球阀及顶盖，打开内部球阀，关闭放空阀门。
S3、读取数值：压力传感器读数在线反馈地热水循环管路内的实时压力，温度传感器直接在线反馈管路内地热水的实时温度情况。
根据上述技术特征，步骤S1中，挂片器底座和挂片器筒体保持竖直状态，挂片器底座焊接连接于待测现场管路顶面。
根据上述技术特征，步骤S1中，在连接第一法兰和第二法兰后，通过玻璃胶注入孔向第一法兰和第二法兰之间注入玻璃胶。
本发明的工作原理及使用流程：进行地热水腐蚀结垢测试前，将挂片器底座1连接至待测现场管路上，连接方式为焊接，将第一法兰5和第二法兰6通过螺栓连接，以便于连接挂片器底座1和挂片器筒体7，橡胶圈1502放入至密封槽1501内部，合并第一法兰5和第二法兰6的过程中，橡胶圈1502受挤压形变，因橡胶圈1502内部放置有第一弹簧1504，提高橡胶圈1502的形变效果，即使第一法兰5和第二法兰6偏斜，也能够使得橡胶圈1502充满密封槽1501，完成密封的状态，提高密封的效果，在连接完成后，通过玻璃胶注入孔1507注入玻璃胶进行连接，使挡圈1506内部充满柔性的凝固玻璃胶，进一步提高密封效果；
将顶盖12放于挂片器筒体7顶端安装，内螺纹管1301底端伸入挂片器筒体7内部，转动螺杆1305，螺杆1305在内螺纹管1301内部转动上升，拉动第二支撑杆1304，第二支撑杆1304推动第一支撑杆1303，使第一支撑杆1303端部的安装盒1306靠近并挤压挂片器筒体7内壁，使安装盒1306保持稳定，防止地热水涌入挂片器筒体7时晃动，多个金属挂片1307经过不同方法进行防腐处理，且金属挂片1307均处于同一水平面内，通过金属挂片1307腐蚀状况和温度压力进行对比，得出相应温度和压力状况下的腐蚀状况，可实现换热现场地热水腐蚀结垢测试过程中针对地热水温度及压力状态参数的实时在线监测及读取，无需额外破坏管路加装地热水温度及压力参数检测设备，减少了工作量，且降低了地热水循环管路密封遭到破坏的风险，该一体化装置中所涉及的温度、压力传感部件均直接与地热水接触，所涉及的动态参数及变化均直接体现为测试当下冲刷金属挂片的地热水的状态参数，数据针对性强；
打开球阀8，关闭放空阀门11，第一压力传感器4和第二压力传感器10读数在线反馈地热水循环管路内的实时压力，转动球阀8时，第二弹簧1602会推动刮板1603靠近球阀8内部的表面，将球阀8表面附着的水垢除去，防止凹凸不平的水垢损坏球阀8的密封件，提高球阀8的使用寿命，刮板1603为扁平状物体，对水流的阻碍作用较小，不会阻碍地热水进入挂片器筒体7内。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置，包括挂片器底座（1），其特征在于：两个所述检测支管（2）分别安装于挂片器底座（1）顶端两侧，一个所述检测支管（2）一端安装有温度传感器（3），另一个所述检测支管（2）一端安装有第一压力传感器（4），所述挂片器底座（1）顶面通过焊接有第一法兰（5），所述第一法兰（5）顶端通过螺栓连接有第二法兰（6），所述第二法兰（6）顶端焊接有挂片器筒体（7），所述挂片器筒体（7）中部安装有球阀（8），所述挂片器筒体（7）顶端一侧焊接有放空支路（9），所述放空支路（9）一端安装有第二压力传感器（10），所述放空支路（9）一端底部安装有放空阀门（11），所述挂片器筒体（7）顶端通过螺纹安装有顶盖（12），所述温度传感器（3）、第一压力传感器（4）和第二压力传感器（10）输入端均与外部电源电性相连。
2.根据权利要求1所述的一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置，其特征在于：所述挂片器筒体（7）顶端对应顶盖（12）处开设有螺纹孔，且螺纹孔直径与顶盖（12）底端外径相等。
3.根据权利要求1所述的一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置，其特征在于：所述挂片器筒体（7）内部顶端对应顶盖（12）处安装有调整组件（13），所述调整组件（13）包括内螺纹管（1301）、活动环（1302）、第一支撑杆（1303）、第二支撑杆（1304）、螺杆（1305）、安装盒（1306）和金属挂片（1307）；
所述内螺纹管（1301）贯穿顶盖（12）顶端，所述内螺纹管（1301）底端外侧套接有活动环（1302），所述活动环（1302）侧面均匀铰接有第一支撑杆（1303），所述第一支撑杆（1303）底面一端铰接有第二支撑杆（1304），若干所述第二支撑杆（1304）一端均铰接有螺杆（1305）底端，所述螺杆（1305）通过螺纹安装于内螺纹管（1301）内部，所述第一支撑杆（1303）底端通过螺钉安装有安装盒（1306），所述安装盒（1306）镶嵌有金属挂片（1307）。
4.根据权利要求3所述的一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置，其特征在于：所述内螺纹管（1301）底端粘接有密封圈（14）。
5.根据权利要求1所述的一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置，其特征在于：所述安装盒（1306）外侧套接有绝缘套筒。
6.根据权利要求1所述的一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置，其特征在于：所述第一法兰（5）和第二法兰（6）之间安装有密封组件（15），所述密封组件（15）包括密封槽（1501）、橡胶圈（1502）、弹簧槽（1503）、第一弹簧（1504）、密封垫片（1505）、挡圈（1506）和玻璃胶注入孔（1507）；
两个所述密封槽（1501）分别开设于第一法兰（5）顶面和第二法兰（6）底面，一个所述密封槽（1501）内部放置有橡胶圈（1502），所述橡胶圈（1502）顶面开设有弹簧槽（1503），所述弹簧槽（1503）内部均匀放置有第一弹簧（1504），所述橡胶圈（1502）顶面粘接有密封垫片（1505），所述第一法兰（5）顶面边缘处粘接有挡圈（1506），所述挡圈（1506）两端均开设有玻璃胶注入孔（1507）。
7.根据权利要求1所述的一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的装置，其特征在于：所述挂片器筒体（7）内部对应球阀（8）处安装有除垢组件（16），所述除垢组件（16）包括安装杆（1601）、第二弹簧（1602）、刮板（1603）、滑槽（1604）和滑块（1605）；
两个所述安装杆（1601）分别通过螺钉安装于挂片器筒体（7）内部对应球阀（8）顶端和底端处，所述安装杆（1601）侧面焊接有第二弹簧（1602），所述第二弹簧（1602）一端靠近球阀（8）处焊接有刮板（1603），所述挂片器筒体（7）内壁对应刮板（1603）两端处均开设有滑槽（1604），所述刮板（1603）两端位于滑槽（1604）内部处焊接有滑块（1605）。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、安装装置：将挂片器底座连接至待测现场管路上，挂片器筒体经螺栓连接固定至挂片器底座之上；
S2、调节装置：关闭内部球阀，关闭挂片器顶盖，打开挂片器顶盖，开启内部球阀，开启放空阀门，将金属挂片经挂片器下放悬挂至管路内部，随后关闭球阀及顶盖，打开内部球阀，关闭放空阀门；
S3、读取数值：压力传感器读数在线反馈地热水循环管路内的实时压力，温度传感器直接在线反馈管路内地热水的实时温度情况。
9.根据权利要求8所述的一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的方法，其特征在于：所述步骤S1中，挂片器底座和挂片器筒体保持竖直状态，挂片器底座焊接连接于待测现场管路顶面。
10.根据权利要求8所述的一种地热水温度压力和现场实时检测一体化的方法，其特征在于：所述步骤S1中，在连接第一法兰和第二法兰后，通过玻璃胶注入孔向第一法兰和第二法兰之间注入玻璃胶。
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