本實(shí)用新型涉及化學(xué)清洗技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種高溫動(dòng)態(tài)化學(xué)清洗模擬試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

工業(yè)設(shè)備在運(yùn)行過程中和工作介質(zhì)(如水、油或工藝物料等)作用會(huì)產(chǎn)生碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、粘泥菌藻及物料垢等污垢物質(zhì)。它會(huì)附著在設(shè)備內(nèi)部表面，不僅會(huì)導(dǎo)致熱傳導(dǎo)效率差，增加能耗，加大企業(yè)生產(chǎn)成本，還會(huì)腐蝕設(shè)備使其穿孔泄漏、承壓能力下降而產(chǎn)生安全隱患，縮短設(shè)備使用壽命。嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備完全報(bào)廢，給國(guó)家和企業(yè)造成巨大損失。因此，企業(yè)一邊要對(duì)設(shè)備內(nèi)運(yùn)行的介質(zhì)(水)進(jìn)行處理使其盡量降低結(jié)垢速度和腐蝕速度、延長(zhǎng)清洗周期；一邊對(duì)已經(jīng)結(jié)垢的設(shè)備進(jìn)行除垢清洗和恢復(fù)保養(yǎng)，以維持設(shè)備的正常運(yùn)行和降低能耗成本。

化學(xué)清洗是指利用化學(xué)方法及化學(xué)藥劑達(dá)到清洗設(shè)備目的的方法。隨著工業(yè)的發(fā)展，化學(xué)清洗遍布各個(gè)行業(yè)，如化工、金屬加工、輕工業(yè)、動(dòng)力工業(yè)、船舶工業(yè)等等。以電廠為例，需要清洗的設(shè)備主要有電廠排灰管道、輸灰管道、電廠凝汽器、電廠鍋爐、冷油器、回水管道、蒸汽管網(wǎng)、冷卻塔、結(jié)晶器、除塵器水系統(tǒng)、變壓器水冷系、制冷機(jī)組、換熱器、油路控制、除氧器、汽輪機(jī)、空氣預(yù)熱器等，可見化學(xué)清洗涉及的范圍之廣。

目前，化學(xué)清洗前，一般都會(huì)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行化學(xué)清洗的模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)清洗效果和腐蝕速率進(jìn)行判定，從而確定實(shí)際清洗時(shí)所需要控制參數(shù)，制定正確可行的清洗方案。但目前實(shí)驗(yàn)室所用的化學(xué)清洗模擬裝置和清洗工況有較大的差距，不能很好的模擬清洗過程，沒有在線的檢測(cè)手段，對(duì)檢測(cè)的終點(diǎn)沒有有效的檢測(cè)方法，有可能導(dǎo)致清洗工藝條件控制不準(zhǔn)確，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致清洗事故的發(fā)生，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。特別是需要在高溫動(dòng)態(tài)條件下(如EDTA化學(xué)清洗)才能實(shí)現(xiàn)預(yù)定清洗效果的實(shí)驗(yàn)，目前還沒有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。所以，需重視并亟需解決這一問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供了一種高溫動(dòng)態(tài)化學(xué)清洗模擬試驗(yàn)裝置，以滿足各種清洗要求，特別是為高溫動(dòng)態(tài)條件下的實(shí)驗(yàn)提供了一種可行性的模擬裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種高溫動(dòng)態(tài)化學(xué)清洗模擬試驗(yàn)裝置，包括清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱、加熱裝置、冷卻裝置、空氣壓縮機(jī)、循環(huán)水泵、流量控制閥、清洗實(shí)驗(yàn)艙和監(jiān)控單元；監(jiān)控單元包括溫控裝置、電導(dǎo)率測(cè)試儀、色度儀、pH計(jì)、光纖成像儀和流量計(jì)；溫控裝置、加熱裝置、冷卻裝置均安裝在清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱上；流量計(jì)安裝在清洗實(shí)驗(yàn)艙上；電導(dǎo)率測(cè)試儀、色度儀、pH計(jì)電極均安裝在清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)；光纖成像儀的探頭部分安裝在清洗實(shí)驗(yàn)艙出口端；循環(huán)水泵的入口連接清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱的出水端，循環(huán)水泵的出口通過控制閥連接清洗實(shí)驗(yàn)艙進(jìn)口端，清洗實(shí)驗(yàn)艙的出口端連接清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱的入口端；空氣壓縮機(jī)輸出端安裝在清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱上。

進(jìn)一步的，清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱為不銹鋼制成的箱體，并設(shè)置密封蓋。

進(jìn)一步的，溫控裝置的溫度傳感器安裝在清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱內(nèi)，接觸清洗介質(zhì)，溫度傳感器的輸出端連接溫控裝置；溫控裝置連接加熱裝置的控制端和冷卻裝置的控制端。

進(jìn)一步的，加熱裝置為電磁加熱圈或電磁加熱板。

進(jìn)一步的，光纖成像儀為光纖內(nèi)窺鏡。

進(jìn)一步的，清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱上還安裝有安全閥和加藥裝置。

進(jìn)一步的，清洗實(shí)驗(yàn)艙采用不銹鋼材質(zhì)制成，兩端設(shè)置密封法蘭。

進(jìn)一步的，循環(huán)水泵的出口端與清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱的入口端之間并列設(shè)置有N個(gè)清洗實(shí)驗(yàn)艙，用于進(jìn)行平行試驗(yàn)；N為大于等于2的正整數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新具有以下有益效果：

本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于采用了密閉循環(huán)設(shè)計(jì)；采用電磁渦流原理對(duì)清洗介質(zhì)進(jìn)行加熱；采用空壓機(jī)為系統(tǒng)提供高強(qiáng)壓力；制作一系列不同規(guī)格的實(shí)驗(yàn)艙，根據(jù)被清洗管件樣品的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行選用；采用具有電導(dǎo)率測(cè)試、色度比對(duì)、pH值測(cè)量、流量監(jiān)測(cè)、清洗效果光纖成像的功能，為清洗過程及節(jié)點(diǎn)的控制提供參考。實(shí)現(xiàn)高溫動(dòng)態(tài)條件下的化學(xué)清洗及監(jiān)控功能。

附圖說明

本實(shí)用新型一種高溫動(dòng)態(tài)化學(xué)清洗模擬試驗(yàn)裝置，具體請(qǐng)參閱試驗(yàn)裝置各部件的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。需要說明的是：圖中虛線部分為并列設(shè)置的清洗實(shí)驗(yàn)艙及流量控制和光纖成像裝置，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇性使用。此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。

附圖中標(biāo)記及對(duì)應(yīng)的零部件名稱：

清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱1、加熱裝置2、冷卻裝置3、安全閥4、空氣壓縮機(jī)5、加藥裝置6、循環(huán)水泵7、流量控制閥8、8-1、清洗實(shí)驗(yàn)艙9、9-1和由溫控裝置10、電導(dǎo)率測(cè)試儀11、色度儀12、pH計(jì)13、光纖成像儀14、14-1、流量計(jì)15、15-1組成的監(jiān)控單元。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本實(shí)用新型，并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

請(qǐng)參閱圖1所述，本實(shí)用新型一種高溫動(dòng)態(tài)化學(xué)清洗模擬試驗(yàn)裝置，溫控裝置10、加熱裝置2、冷卻裝置3、安全閥4均安裝在由耐蝕材料制成的密閉式清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱1上，其中，溫控裝置10通過安裝于清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱1內(nèi)溫度傳感器反饋的信號(hào)，控制加熱裝置2和冷卻裝置3協(xié)同作用，控制清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱1內(nèi)清洗介質(zhì)的溫度，同時(shí)，安全閥4確保整個(gè)系統(tǒng)壓力不至過高，起到及時(shí)減壓的作用；流量控制閥8、8-1安裝在清洗實(shí)驗(yàn)艙9、9-1進(jìn)口端的管道上，清洗實(shí)驗(yàn)艙9、9-1出口端連接清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱1，流量計(jì)15、15-1安裝在清洗實(shí)驗(yàn)艙上，流量控制閥根據(jù)流量計(jì)讀數(shù)，人工調(diào)節(jié)清洗介質(zhì)的流速、流量；電導(dǎo)率測(cè)試儀11、色度儀12、pH計(jì)13電極均安裝在清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱1內(nèi)，負(fù)責(zé)采集清洗介質(zhì)的電導(dǎo)率、色度及pH值，為實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的決策提供數(shù)據(jù)支持；光纖成像儀14、14-1的探頭部分安裝在清洗實(shí)驗(yàn)艙出口端，主要探查被清洗樣品表面的清洗效果，為實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的觀察清洗效果提供圖像支持；循環(huán)水泵7安裝在清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱1的出水端，循環(huán)水泵7的出口通過流量控制閥連接對(duì)應(yīng)的清洗實(shí)驗(yàn)艙，為清洗裝置的動(dòng)力輸出單元，保證清洗介質(zhì)的連續(xù)循環(huán)；加藥裝置6安裝在清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱1上，實(shí)現(xiàn)人工加藥操作；空氣壓縮機(jī)5輸出端安裝在清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱上，為系統(tǒng)提供高強(qiáng)壓力。

加熱裝置可選擇使用電磁加熱圈或電磁加熱板，具體規(guī)格及功率視被加熱介質(zhì)及實(shí)驗(yàn)要求確定。

冷卻裝置是為了防止清洗介質(zhì)的持續(xù)升高造成液體沸騰，起到及時(shí)降溫的作用，具體型式和規(guī)格視實(shí)驗(yàn)要求而定。

電導(dǎo)率測(cè)試儀負(fù)責(zé)采集清洗介質(zhì)的電導(dǎo)率參數(shù)，為實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員判斷清洗介質(zhì)的性質(zhì)變化提供數(shù)據(jù)支持。

色度儀負(fù)責(zé)采集清洗介質(zhì)的色度，通過色度的前后對(duì)比，為實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員判斷清洗介質(zhì)的性質(zhì)變化提供數(shù)據(jù)支持。

pH計(jì)負(fù)責(zé)采集清洗介質(zhì)的pH值，通過pH值的變化曲線，為實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員判斷清洗介質(zhì)的性質(zhì)變化提供數(shù)據(jù)支持。

光纖成像儀可選擇使用光纖內(nèi)窺鏡或其他光纖成像設(shè)備，主要負(fù)責(zé)探查被清洗件的清洗效果，為實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員判斷清洗效果提供直觀依據(jù)。

流量計(jì)負(fù)責(zé)采集流量數(shù)據(jù)，為實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員判斷清洗介質(zhì)流速、流量提供數(shù)據(jù)支持。

安全閥可防止整個(gè)清洗系統(tǒng)的壓力過高，起到及時(shí)減壓的作用。

循環(huán)水泵為清洗系統(tǒng)的動(dòng)力裝置，為清洗介質(zhì)連續(xù)循環(huán)提供動(dòng)力支持。

流量控制閥可保證清洗介質(zhì)按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的流量進(jìn)行穩(wěn)定循環(huán)。

清洗實(shí)驗(yàn)艙采用不銹鋼等耐蝕材質(zhì)制成，兩端設(shè)置密封法蘭，實(shí)現(xiàn)直線型管件的簡(jiǎn)易安裝及清洗，可根據(jù)所清洗管件樣品的不同規(guī)格，并列設(shè)置數(shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)艙進(jìn)行平行試驗(yàn)；對(duì)于U型管材的清洗，可將清洗實(shí)驗(yàn)艙卸下，直接在U型管材兩端焊接法蘭，連接在化學(xué)清洗系統(tǒng)內(nèi)。

加藥裝置可根據(jù)清洗裝置內(nèi)清洗介質(zhì)的濃度變化進(jìn)行進(jìn)藥操作，保證清洗介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。

空氣壓縮機(jī)為整個(gè)清洗系統(tǒng)增壓，保證清洗介質(zhì)在高溫狀態(tài)下不出現(xiàn)沸騰的現(xiàn)象。

參考《DL/T794-2011火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》可知，化學(xué)清洗的工藝步驟一般是：水沖洗(包括冷態(tài)和熱態(tài))→堿洗→堿洗后水沖洗→酸洗→酸洗后水沖洗→漂洗和鈍化。以下僅以其中的酸洗步驟為例進(jìn)行簡(jiǎn)要操作說明：

1)將清洗樣品置于清洗實(shí)驗(yàn)艙9、9-1，清洗用水注入清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱1，在溫控裝置10設(shè)置清洗溫度，加熱裝置2、冷卻裝置3、空氣壓縮機(jī)5和安全閥4配合使用，加熱清洗用水至設(shè)定溫度。

2)開啟循環(huán)水泵7，結(jié)合流量計(jì)15、15-1讀數(shù)，通過流量控制閥8、8-1的調(diào)節(jié)使清洗用水進(jìn)行設(shè)定流速的動(dòng)態(tài)循環(huán)，通過加藥裝置6向清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱注入一定量的緩蝕劑等清洗藥劑，循環(huán)一定時(shí)間后繼續(xù)向清洗介質(zhì)存儲(chǔ)箱注入清洗用酸，開始動(dòng)態(tài)循環(huán)清洗過程。

3)觀察并記錄電導(dǎo)率測(cè)試儀11、色度儀12、pH計(jì)13和光纖成像儀14、14-1，判斷清洗節(jié)點(diǎn)及清洗效果。

4)試驗(yàn)完成后關(guān)閉上述設(shè)備或裝置，取出清洗樣品進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，并評(píng)價(jià)清洗效果。