CN212808072U - 一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置，包括发泡柱、刻度尺、发泡柱底盘、纳米曝光盘、气体入口、气体控制阀、气体流量计、液体入口、液体控制阀、高清摄像机、放空阀以及放空口；上述试验装置可以同时实现对泡沫半衰期、持液半衰期和泡沫结构粒径的测量；操作简单，准确性高，所用阀门、流量计等均可手动控制，通过发泡柱外侧刻度尺、高清摄像机等可完成实时测量；结果直观，便于观察；本发明装置中发泡柱采用有机玻璃材质，对于生成的泡沫高度、泡沫液高度等可直接观察。

Description

一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置

技术领域

本实用新型涉及环境保护技术领域，具体涉及一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置。

背景技术

泡沫去污技术是针对大体积空腔设备初步去污的有效方法之一，主要应用于系统和设备拆除解体前松散污染的去除，目的是降低拆除解体操作的职业照射和减少污染物扩散的可能性。该技术与用酸碱直接浸泡去污相比具有去污剂消耗量少、去污效率高、二次废液量少的优势，特别适用于大体积复杂形状空腔污染设备的去污。

对于泡沫去污技术而言，要想取得较好的去污效果，需要生成的泡沫能够有较长的泡沫半衰期和持液半衰期，产生的泡沫应细小而致密。为对不同泡沫液配方生成的泡沫稳定性进行研究，需要设计一套能够对去污泡沫稳定性进行表征的试验装置，使得通过装置能够对不同泡沫液产生泡沫的泡沫半衰期、持液半衰期和结构粒径进行测量。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置，该试验装置能够实现对去污配方液产生泡沫的泡沫半衰期、持液半衰期和结构粒径进行测量。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置，所述试验装置包括：

发泡柱，所述发泡柱采用透明材质制作而成；

刻度尺，所述刻度尺安装在所述发泡柱的外端面上，其中所述刻度尺其上零刻度与所述发泡柱底端相对齐；

液体入口，所述液体入口一端与所述发泡柱底端相连通；

液体控制阀，所述液体控制阀安装接在所述液体入口的另一端上；

气体入口，所述气体入口一端与所述发泡柱底端相连通；

气体控制阀，所述气体控制阀安装在所述气体入口的另一端上；

气体流量计，所述气体流量计设置在所述气体入口和发泡柱连接的管路上；

纳米曝光盘，所述纳米曝光盘设置在所述发泡柱底端，其中所述气体入口和液体入口通过所述纳米曝光盘与所述发泡柱底端内腔相连通；

以及高清摄像机，所述高清摄像机为多台，多台所述高清摄像机沿竖直方向间隔设置在所述发泡柱一侧。

进一步，所述试验装置还包括泡沫柱底盘，所述发泡柱竖直固定安装在所述泡沫柱底盘上。

进一步，所述试验装置还包括放空口，所述放空口与所述发泡柱内腔底端相连通。

进一步，在所述放空口和发泡柱内腔底端之间还设置有放空阀。

进一步，所述刻度尺粘接在所述发泡柱外端面上。

进一步，所述发泡柱采用有机玻璃制作而成。

本方案中的用于去污泡沫发生装置其优点在于：

(1)、可以同时实现对泡沫半衰期、持液半衰期和泡沫结构粒径的测量；

(2)、操作简单，准确性高，所用阀门、流量计等均可手动控制，通过发泡柱外侧刻度尺、高清摄像机等可完成实时测量；

(3)、结果直观，便于观察；本发明装置中发泡柱采用有机玻璃材质，对于生成的泡沫高度、泡沫液高度等可直接观察。

附图说明

图1为本实用新型中的用于去污泡沫稳定性测量的试验装置结构原理示意图；

图2为本实用新型中利用高清相机拍照得到的泡沫衰减进行处理后的图片结构示意图。

图中：

1-高清摄像机，2-发泡柱，3-刻度尺，4-发泡柱底盘，5-气体入口，6-气体控制阀，7-气体流量计，8-液体控制阀，9-液体入口，10-纳米曝光盘，11-放空口，12-放空阀。

具体实施方式

下面结合说明书附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

参照附图1所示，本实施例提供一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置，其包括发泡柱2、刻度尺3、发泡柱底盘4、纳米曝光盘10、气体入口5、气体控制阀6、气体流量计7、液体入口9、液体控制阀8、高清摄像机1、放空阀12以及放空口11。

发泡柱2主要用于盛放初始发泡剂和产生的泡沫，为了便于观察，其材质采用透明材质构成，例如可采用有机玻璃制作而成，可适用于酸性、碱性等不同发泡剂。

刻度尺3粘接在发泡柱2的外侧，用于对发泡液和产生的泡沫进行测量。刻度尺3其上的零刻度线与发泡柱2的底端对齐，便于测量。

发泡柱底盘4布置在发泡柱2的底端，用于固定放置发泡柱2。

纳米曝光盘10放置在发泡柱底盘4内腔底端处，纳米曝光盘10主要用于气液反应生成泡沫，纳米曝光盘10中均匀布置有纳米级陶瓷颗粒，经气体入口5和液体入口9进入的气体和去污泡沫液通过纳米曝光盘10进行充分接触，并产生均匀泡沫。

气体入口5一端与外部气源管路相连，其另一端与发泡柱2底端相连通，为产生泡沫提供所需气体，在气体入口5与外部气源管路相连的管路上还设置有气体控制阀6，气体控制阀6用于对气体的控制，通过其可以对气体支路进行启停控制，并且为了能够对气体流量进行调节控制，其气体入口5和发泡柱2相连的管路上还设置有气体流量计7，通过气体流量计7对气体流量进行控制。

液体入口9一端与发泡柱2底端相连通，其另一端用于接收外部注入的去污泡沫液。在液体入口9其用于接收外部注入的去污泡沫液的一端处设置有液体控制阀8，液体控制阀8为用于对泡沫液的控制，通过其可以对泡沫液支路进行启停控制。

高清摄像机1为多组，多组高清摄像机1竖直间隔设置在发泡柱2一侧，用于对发泡柱2中的泡沫进行拍照摄像。在实际中，高清摄像机1的数量为依据发泡柱2的高度进行设置，即高清摄像机1的数量需要保证能够对位于发泡柱2内不同高度位置处的泡沫进行清楚全面的拍摄照相。

为了能够在试验后在发泡柱2内部进行清洗，排空口与发泡柱2内腔底端相连通，并且在二者之间还设置有放空阀12，放空阀12用于对清洗排放的启停控制。

下面分别结合上述试验装置进行去污泡沫稳定性测量的实验过程说明：

试验装置其主要为针对：去污配方液产生泡沫的泡沫半衰期、持液半衰期和结构粒径进行测量；

其中，泡沫半衰期是停止发泡时泡沫消退一半所用的时间。泡沫半衰期是描述泡沫稳定性(从泡沫废液处理角度考虑)的重要参数，泡沫半衰期较短，不利于去污。泡沫半衰期的具体测量方法是在泡沫生成后即刻起每隔一定的时间读取泡沫消退值，直到泡沫消退到一半的时候所消耗的时间即是该次实验生成泡沫的泡沫半衰期；

持液半衰期是停止发泡时泡沫携带的液体回流一半所用的时间。持液半衰期是描述泡沫稳定性(从去污角度考虑)的主要参数。持液半衰期太低不利于去污，太高又不利于操作。持液半衰期的具体测量方法是在泡沫生成后即刻起每隔一定的时间读取泡沫内携带液体的回流数值，直到泡沫携带液体回流到一半的时候所消耗的时间即是该次实验生成泡沫的持液半衰期；

泡沫结构粒径是指生产泡沫所具有的形貌及粒径大小。对泡沫特性来讲，粒径越均匀泡沫越稳定。对发泡剂所形成的泡沫进行粒径分析，是评价并改进泡沫发生装置的重要基础。

对去污泡沫泡沫半衰期的测量：

配置所需的泡沫液，打开液体控制阀8，采用经标定过的注射器吸取一定量泡沫液从液体入口9推入发泡柱2，每次推入完毕的同时，关闭液体控制阀8，避免泡沫液回流。观察发泡柱2底端泡沫液高度，当泡沫液凹液面下端与刻度尺3所示40cm平行时，停止注入泡沫液。确保液体控制阀8处于关闭状态。

将气体入口5与气源出口连接，设定气体流量计7的流量为12.5L/min，随后打开气体控制阀6，通过气源送入气体。此时，气体进入发泡柱2，通过纳米曝气盘10，与已经注入的泡沫液作用产生泡沫。

待秒表时间到5分钟后，停止发泡，关闭气体控制阀6。记录此时发泡柱2内泡沫的高度为200cm。用秒表开始计时，每隔一段时间记录发泡柱2内泡沫的高度，记录待泡沫的高度衰减一半(到达100cm)时，所需的时间为1.3h，则此次试验所用泡沫液的泡沫半衰期为1.3h。

待试验结束后，通过对发泡柱2内注入去离子水进行清洗，打开放空阀12，将清洗液通过放空口11进行排放。清洗完毕后，关闭放空阀12。

对去污泡沫持液半衰期的测量：

配置所需的泡沫液，打开液体控制阀8，采用经标定过的注射器吸取一定量泡沫液从液体入口9推入发泡柱，每次推入完毕的同时，关闭液体控制阀8，避免泡沫液回流。观察发泡柱2底端泡沫液高度，当泡沫液凹液面下端与刻度尺3所示40cm平行时，停止注入泡沫液。确保液体控制阀8处于关闭状态。

将气体入口5与气源出口连接，设定气体流量计7的流量为20L/min，随后打开气体控制阀6，通过气源送入气体。此时，气体进入发泡柱2，通过纳米曝气盘10，与已经注入的泡沫液作用产生泡沫。

观察发泡柱2底端泡沫液的变化，当泡沫液用完，即泡沫液高度到达刻度尺3的0刻度时，停止发泡，关闭气体控制阀6。此时，用秒表开始计时，每隔一段时间记录发泡柱2底端泡沫液的高度，记录发泡柱2底端泡沫液高度回流一半(到达20cm)时，所需的时间为45h，则此次试验所用泡沫液的持液半衰期为45h。

待试验结束后，通过对发泡柱2内注入去离子水进行清洗，打开放空阀12，将清洗液通过放空口11进行排放。清洗完毕后，关闭放空阀12。

去污泡沫的结构粒径的测量：

试验过程中，首先打开高清摄像机1，调整三个高度高清摄像机1的焦距，使其能够对发泡柱侧壁清晰成像，具体标准为当清晰看到刻度尺上对应高度的刻度时为准，如最下面的高清摄像机1清晰看到150cm的刻度。

配置所需的泡沫液，打开液体控制阀8，采用经标定过的注射器吸取一定量泡沫液从液体入口9推入发泡柱，每次推入完毕的同时，关闭液体控制阀8，避免泡沫液回流。观察发泡柱2底端泡沫液高度，当泡沫液凹液面下端与刻度尺3所示40cm平行时，停止注入泡沫液。确保液体控制阀8处于关闭状态。

将气体入口5与气源出口连接，设定气体流量计7的流量为10mL/min，随后打开气体控制阀6，通过气源送入气体。此时，气体进入发泡柱2，通过纳米曝气盘10，与已经注入的泡沫液作用产生泡沫，此时，用秒表开始计时。每隔1min，利用高清摄像机1对发泡柱2进行拍照。

待秒表时间到8min后，停止发泡，关闭气体控制阀6。记录此时发泡柱2内泡沫的高度为260cm。每隔1min，利用高清摄像机1对发泡柱2进行拍照。直至发泡柱2内泡沫高度衰减一半(即到达130cm)时，停止发泡，关闭气体控制阀6。则高清摄像机1所拍照片为此次试验过程中泡沫从生成到衰亡的照片。

待试验结束后，通过对发泡柱2内注入去离子水进行清洗，打开放空阀12，将清洗液通过放空口11进行排放。清洗完毕后，关闭放空阀12。

使用Photoshop软件对高清摄像机1拍出的照片进行去色后，反复对其进行滤镜、亮度/对比度的处理和图像干扰因素的去除，最后进行泡沫填充和图像清理再处理。以人工统计的方法，分别对处理后的图片进行泡沫数量的统计和泡沫直径的测量，处理后的泡沫图像如附图2所示。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置，其特征在于，所述试验装置包括：

发泡柱，所述发泡柱采用透明材质制作而成；

刻度尺，所述刻度尺安装在所述发泡柱的外端面上，其中所述刻度尺其上零刻度与所述发泡柱底端相对齐；

液体入口，所述液体入口一端与所述发泡柱底端相连通；

液体控制阀，所述液体控制阀安装接在所述液体入口的另一端上；

气体入口，所述气体入口一端与所述发泡柱底端相连通；

气体控制阀，所述气体控制阀安装在所述气体入口的另一端上；

气体流量计，所述气体流量计设置在所述气体入口和发泡柱连接的管路上；

纳米曝光盘，所述纳米曝光盘设置在所述发泡柱底端，其中所述气体入口和液体入口通过所述纳米曝光盘与所述发泡柱底端内腔相连通；

以及高清摄像机，所述高清摄像机为多台，多台所述高清摄像机沿竖直方向间隔设置在所述发泡柱一侧。

2.根据权利要求1所述的一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括泡沫柱底盘，所述发泡柱竖直固定安装在所述泡沫柱底盘上。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括放空口，所述放空口与所述发泡柱内腔底端相连通。

4.根据权利要求3所述的一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置，其特征在于，在所述放空口和发泡柱内腔底端之间还设置有放空阀。

5.根据权利要求1所述的一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置，其特征在于，所述刻度尺粘接在所述发泡柱外端面上。

6.根据权利要求1所述的一种用于去污泡沫稳定性测量的试验装置，其特征在于，所述发泡柱采用有机玻璃制作而成。

Images