專利名稱：一種熱泵型金屬腐蝕性試驗方法及裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種金屬腐蝕性試驗方法，特別涉及利用熱泵的冷凝器與蒸發(fā)器分 別作為加熱端與冷凝端來實現(xiàn)金屬腐蝕性試驗的方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)聯(lián)合國《關于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書<規(guī)章范本>》規(guī)定，新產(chǎn)品在提交 運輸前，須按《規(guī)章范本》中的程序進行分類。其中，金屬腐蝕性試驗方法用于評
估液體和運輸過程中可能變?yōu)橐后w的固體物質(zhì)(第8類危險貨物、ni類包裝)的腐蝕 性。目前使用的金屬腐蝕性試驗裝置主要是利用電熱金屬棒來加熱水浴，通過水浴 將待試液體的溫度控制在55'c士rc以內(nèi)。 一般說來，利用電熱金屬棒來加熱水浴 其能量利用率較低，用這種方式來加熱僅四五十度溫升的熱水是極不合算的。這樣
的加熱過程即使是達到100%的效率，表面看是沒有熱能的損失，但實際上已經(jīng)伴
隨著巨大的熵增損失，是一種極大的能源浪費。同時，為了防止待試液體流失，現(xiàn)
有的金屬腐蝕性試驗裝置附加了一個利用自來水作為冷凝媒介的回流冷凝器;但當
自來水的溫度較高時，達不到較好的冷凝效果。另外，在長期運行過程中，有可能 因為水浴中的水大量蒸發(fā)引起的電熱棒干燒現(xiàn)象，存在一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種充分利用熱 泵的冷凝器與蒸發(fā)器分別作為加熱端與冷凝端，有效地利用了熱量，避免電熱棒發(fā) 生干燒現(xiàn)象的熱泵型金屬腐蝕性試驗方法及裝置。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn) 一種熱泵型金屬腐蝕性試驗方 法，其特征在于，該方法包括以下步驟
(1) 在進行金屬腐蝕性試驗時，通過熱電偶檢測水浴的溫度；
(2) 當步驟(1)中熱電偶檢測到的水浴溫度低于設定溫度時，開啟壓縮機；(3)當步驟(1)中熱電偶檢測到的水浴溫度高于設定溫度時，關閉壓縮機； 利用熱泵的冷凝器與蒸發(fā)器分別作為加熱端與冷凝端，進行金屬腐蝕性試驗。
所述的設定溫度為54°C-56°C。
一種實施熱泵型金屬腐蝕性試驗方法的裝置，其特征在于，該裝置包括水浴、 熱電偶、溫度調(diào)節(jié)控制器、壓縮機、冷凝器、儲液罐、過濾器、膨脹闊、蒸發(fā)器、 儲液箱、回流冷凝器和循環(huán)水泵，所述的熱電偶一端插入水浴中，探測水浴的溫度， 另一端連接溫度調(diào)節(jié)控制器，該溫度調(diào)節(jié)控制器連接壓縮機，所述的冷凝器設置于 水浴中，冷凝器一端通過管道連接壓縮機，另一端通過管道連接儲液罐，所述的儲 液罐通過管道依次經(jīng)過過濾器、膨脹閥連接蒸發(fā)器一端，蒸發(fā)器的另一端連接壓縮 機，所述的蒸發(fā)器安裝在儲液箱內(nèi)，與儲液箱內(nèi)的水進行熱交換后得到冷卻水，該 冷卻水的出水口通過管道連接回流冷凝管的冷凝水進口 ，回流冷凝管的冷凝水出口 通過管道連接循環(huán)水泵的入口 ，循環(huán)水泵的出口通過管道連接儲液箱的進水口 。
還包括外容器，所述的水浴置于外容器內(nèi)。
所述的外容器上設有配套的外容器蓋板。
還包括攪拌器，該攪拌器包括攪拌馬達、攪拌頭，攪拌頭插入水浴內(nèi)，攪拌馬 達驅(qū)動攪拌頭攪拌水浴，使其內(nèi)部溫度一致，攪拌馬達與電源連接。
還包括內(nèi)容器，該內(nèi)容器設置于水浴中，受試液體裝于內(nèi)容器內(nèi)，內(nèi)容器采用 四口瓶蓋密封，四口瓶蓋的中間出口連接回流冷凝管，其余三個出口分別懸掛標準 金屬片，各標準金屬片分別與受試液體完全氣相接觸、半氣相接觸、完全液相接觸。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1. 節(jié)能.*本發(fā)明充分利用熱泵系統(tǒng)的加熱端與冷凝端，使能量得到有效的利用。
2. 節(jié)水冷卻水內(nèi)部循環(huán)，無水排放，適用于無水源的場所。
3. 高效 一方面，運行功率遠小于電加熱體系，減輕電源的負荷；另一方面 利用已制冷的水來當冷卻媒介，效果更佳。
4. 移動方便本發(fā)明取消了外接水管，僅外接電源線，移動方便。
5. 安全性好本發(fā)明利用熱泵系統(tǒng)來制熱，避免了因長期運行水蒸發(fā)引起的 電熱絲干燒現(xiàn)象。


圖1為本發(fā)明熱泵型金屬腐蝕性試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中四口瓶蓋的俯視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。 實施例1
如圖l-2所示，熱泵型金屬腐蝕性試驗裝置主要包括回流冷凝管l，攪拌馬 達2，外容器蓋板3，四口瓶蓋4(圖2為四口瓶蓋4的俯視圖)，內(nèi)容器5，標準金 屬片6，受試液體7，水浴8，冷凝器9，外容器IO，熱電偶ll，溫度調(diào)節(jié)控制器 12，壓縮機13，儲液罐14，過濾器15，膨脹閥16，蒸發(fā)器17，儲液箱18，循環(huán) 水泵19，管道20。
所述的熱電偶11 一端插入水浴8中，探測水浴8的溫度，另一端連接溫度調(diào) 節(jié)控制器12，該溫度調(diào)節(jié)控制器12連接壓縮機13，所述的冷凝器9設置于水浴8 中，冷凝器9一端通過管道連接壓縮機13，另一端通過管道連接儲液罐14，所述 的儲液罐14通過管道依次經(jīng)過過濾器15、膨脹闊16連接蒸發(fā)器17 —端，蒸發(fā)器 17的另一端連接壓縮機13，所述的蒸發(fā)器17安裝在儲液箱18內(nèi)，與儲液箱18 內(nèi)的水進行熱交換后得到冷卻水，該冷卻水的出水口通過管道連接回流冷凝管1 的冷凝水進口，回流冷凝管1的冷凝水出口通過管道連接循環(huán)水泵19的入口，循 環(huán)水泵19的出口通過管道連接儲液箱18的進水口。
所述的水浴8置于外容器10內(nèi)，外容器10用于承載水浴8，外容器10上設 有配套的外容器蓋板3;水浴8內(nèi)設有內(nèi)容器5，受試液體裝于內(nèi)容器5內(nèi)，內(nèi)容 器5采用四口瓶蓋4密封，四口瓶蓋4的中間出口連接回流冷凝管1，其余三個出 口分別懸掛標準金屬片6，各標準金屬片6分別與受試液體完全氣相接觸、半氣相 接觸、完全液相接觸；所述的攪拌馬達2插入水浴8內(nèi)，攪拌水浴8，使其內(nèi)部溫 度一致，攪拌馬達8與電源連接。
在進行金屬腐蝕性試驗時，裝配好本發(fā)明所述的裝置，打開攪拌馬達2、溫度 調(diào)節(jié)控制器12、循環(huán)水泵19以及壓縮機13。當該裝置工作時，主要有以下幾個過 程
(一)壓縮過程利用蒸發(fā)器17，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量加以吸收；通過壓 縮機13，將工質(zhì)壓縮成高溫高壓氣體。(二)冷凝過程將這些氣體沿著管道送至進行熱交換，使水浴8的溫度達到工作溫度55'C土rC; 同時，因為熱交換工質(zhì)放出大量的熱量而變成液態(tài)。(三)節(jié)流過程把液化后的工質(zhì)送入熱泵主機蒸發(fā)器之前，利用毛細管的壓力差，使工質(zhì)在冷凝器內(nèi)冷凝降壓，將它變成即使在低溫下也易于蒸發(fā)的狀態(tài)。(四)蒸發(fā)過程液態(tài)工質(zhì)從周圍介質(zhì) 中吸收熱量而不斷蒸發(fā)汽化，被吸收熱量后的循環(huán)水變?yōu)?冷水"，通過管道送至回 流冷凝管1。(五)溫控過程利用熱電偶11探測水浴8的溫度，當水浴8溫度控制在55。C士rC時，關閉壓縮機13;當水浴8溫度較低時，則打開壓縮機13讓熱泵工作，以提高溫度。上述方法的特點在于(1) 在進行金屬腐蝕性試驗時，通過熱電偶11檢測水浴8的溫度；(2) 當步驟(1)中熱電偶11檢測到的水浴8溫度低于設定溫度54。C時，開 啟壓縮機；(3) 當步驟(1)中熱電偶檢測到的水浴溫度高于設定溫度56"C時，關閉壓縮機；利用熱泵的冷凝器與蒸發(fā)器分別作為加熱端與冷凝端，進行金屬腐蝕性試驗。實施例2水??；熱電偶，所述熱電偶用于測量所述水浴的溫度； 溫度調(diào)節(jié)控制器，所述溫度調(diào)節(jié)控制器與所述熱電偶電連接； 壓縮機，所述壓縮機與所述溫度調(diào)節(jié)控制器電連接；冷凝器，所述冷凝器置于所述水浴中，所述冷凝器的一端與所述壓縮機的一端 通過管道連接；儲液罐，所述儲液罐的一端與所述冷凝器的另一端通過管道連接；過濾器，所述過濾器的一端與所述儲液罐的另一端通過管道連接；膨脹閥，所述膨脹閥的一端與所述過濾器的另一端通過管道連接；蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的一端與所述膨脹閥的另一端通過管道連接，所述蒸發(fā)器 的另一端與所述壓縮機的另一端通過管道連接；儲液箱，所述儲液箱內(nèi)安裝所述的蒸發(fā)器，通過與所述的蒸發(fā)器進行熱交換后 得到冷卻水；回流冷凝管，所述回流冷凝管的冷凝水進口與所述儲液箱的出水口 一端通過管道連接；
循環(huán)水泵，所述循環(huán)水泵的進水口與所述回流冷凝管的冷凝水出口通過管道連 接，所述循環(huán)水泵的出水口與所述儲液箱的進水口一端通過管道連接，所述循環(huán)水 泵與電源電連接；
外容器，所述外容器用于成載所述水??；
攪拌馬達，所述攪拌馬達用于攪拌所述水浴，使其內(nèi)部溫度一致，所述攪拌馬 達與電源電連接；
內(nèi)容器，所述內(nèi)容器置于所述水浴中； 受試液體，所述受試液體裝于所述內(nèi)容器里面；
四口瓶蓋，所述四口瓶蓋用于密封所述內(nèi)容器，所述四口瓶蓋中間出口與所述 回流冷凝管連接；
標準金屬片，所述標準金屬片懸掛于所述四口瓶蓋上，并分別與所述受試液體 完全氣相接觸、半氣相半液相接觸、完全液相接觸；
外容器蓋板，所述外容器蓋板與所述外容器配套使用。 采用上述裝置進行金屬腐蝕性試驗時，特點在于
(1) 在進行金屬腐蝕性試驗時，通過熱電偶檢測水浴的溫度；
(2) 當步驟(1)中熱電偶檢測到的水浴溫度低于設定溫度5fC時，開啟壓
縮機；
(3) 當步驟(1)中熱電偶檢測到的水浴溫度高于設定溫度56'C時，關閉壓
縮機；
利用熱泵的冷凝器與蒸發(fā)器分別作為加熱端與冷凝端，進行金屬腐蝕性試驗。 本技術(shù)領域中的普通技術(shù)人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)
明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述
實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種熱泵型金屬腐蝕性試驗方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)在進行金屬腐蝕性試驗時，通過熱電偶檢測水浴的溫度；(2)當步驟(1)中熱電偶檢測到的水浴溫度低于設定溫度時，開啟壓縮機；(3)當步驟(1)中熱電偶檢測到的水浴溫度高于設定溫度時，關閉壓縮機；利用熱泵的冷凝器與蒸發(fā)器分別作為加熱端與冷凝端，進行金屬腐蝕性試驗。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵型金屬腐蝕性試驗方法，其特征在于，所述的設定溫度為54°C-56°C。
3. —種實施權(quán)利要求1所述熱泵型金屬腐蝕性試驗方法的裝置，其特征在于，該裝置包括水浴、熱電偶、溫度調(diào)節(jié)控制器、壓縮機、冷凝器、儲液罐、過濾器、 膨脹閥、蒸發(fā)器、儲液箱、回流冷凝器和循環(huán)水泵，所述的熱電偶一端插入水浴中， 探測水浴的溫度，另一端連接溫度調(diào)節(jié)控制器，該溫度調(diào)節(jié)控制器連接壓縮機，所 述的冷凝器設置于水浴中，冷凝器一端通過管道連接壓縮機，另一端通過管道連接 儲液罐，所述的儲液罐通過管道依次經(jīng)過過濾器、膨脹閩連接蒸發(fā)器一端，蒸發(fā)器 的另一端連接壓縮機，所述的蒸發(fā)器安裝在儲液箱內(nèi)，與儲液箱內(nèi)的水進行熱交換 后得到冷卻水，該冷卻水的出水口通過管道連接回流冷凝管的冷凝水進口，回流冷 凝管的冷凝水出口通過管道連接循環(huán)水泵的入口 ，循環(huán)水泵的出口通過管道連接儲 液箱的進水口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熱泵型金屬腐蝕性試驗方法的裝置，其特征在 于，還包括外容器，所述的水浴置于外容器內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熱泵型金屬腐蝕性試驗方法的裝置，其特征在 于，所述的外容器上設有配套的外容器蓋板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熱泵型金屬腐蝕性試驗方法的裝置，其特征在 于，還包括攪拌器，該攪拌器包括攪拌馬達、攪拌頭，攪拌頭插入水浴內(nèi)，攪拌馬 達驅(qū)動攪拌頭攪拌水浴，使其內(nèi)部溫度一致，攪拌馬達與電源連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熱泵型金屬腐蝕性試驗方法的裝置，其特征在 于，還包括內(nèi)容器，該內(nèi)容器設置于水浴中，受試液體裝于內(nèi)容器內(nèi)，內(nèi)容器采用 四口瓶蓋密封，四口瓶蓋的中間出口連接回流冷凝管，其余三個出口分別懸掛標準 金屬片，各標準金屬片分別與受試液體完全氣相接觸、半氣相接觸、完全液相接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱泵型金屬腐蝕性試驗方法及裝置，該方法包括以下步驟(1)在進行金屬腐蝕性試驗時，通過熱電偶檢測水浴的溫度；(2)當步驟(1)中熱電偶檢測到的水浴溫度低于設定溫度時，開啟壓縮機；(3)當步驟(1)中熱電偶檢測到的水浴溫度高于設定溫度時，關閉壓縮機；利用熱泵的冷凝器與蒸發(fā)器分別作為加熱端與冷凝端，進行金屬腐蝕性試驗。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有節(jié)能、節(jié)水、高效、移動方便、安全性好等優(yōu)點。
文檔編號G01N17/00GK101655445SQ200910195468
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者剛 劉, 張小沁, 鋌 許 申請人:上海化工研究院;上海天科化工檢測有限公司