[實用新型]在線式冷卻水腐蝕速度和污垢熱阻一體化監(jiān)測儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01250967.1
• 申請日: 2001-10-10
• 公開（公告）號: CN2497304Y
• 公開（公告）日: 2002-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭立群;李春樹;左晉;王志剛;王子旭;郭慶云;荀偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國科學(xué)院金屬研究所;天津石油化工公司機械研究所
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 許宗富,周秀梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及工業(yè)冷卻水系統(tǒng)腐蝕和污垢熱阻監(jiān)測技術(shù)，具體地說是一種在線式冷卻水腐蝕速度和污垢熱阻一體化監(jiān)測儀。

背景技術(shù)

水冷器腐蝕和結(jié)垢是冷換設(shè)備損壞和效率降低的主要危害。目前工業(yè)多應(yīng)用緩蝕阻垢綜合劑等水質(zhì)穩(wěn)定劑，對冷卻水腐蝕和結(jié)垢兩項指標(biāo)進(jìn)行綜合測評，其結(jié)果對現(xiàn)場正確使用防腐蝕、防結(jié)垢藥劑是很有幫助的。其不足之處在于用人工現(xiàn)場操作，獲取數(shù)據(jù)不及時，勞動量大，為實現(xiàn)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)科學(xué)有效的管理，確保循環(huán)冷卻水低腐蝕率、低污垢沉積率運行，有必要建立腐蝕和結(jié)垢狀況實時在線監(jiān)測系統(tǒng)來隨時掌握設(shè)備運行狀況，進(jìn)而指導(dǎo)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種能實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的在線式冷卻水腐蝕速度和污垢熱阻一體化監(jiān)測儀。

本實用新型的技術(shù)方案是：用電源模塊提供工作電壓，由腐蝕速率測量模塊、溫度測量模塊、測量通道選擇電路、電子開關(guān)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及中央處理單元即單片機、數(shù)據(jù)存貯器、程序存儲器、時鐘電路、液晶顯示器、通訊接口組成，其中：來自測量現(xiàn)場腐蝕探頭、溫度探頭的腐蝕速度和污垢熱阻信號分別經(jīng)腐蝕率測量模塊及溫度測量模塊后通過第一電子開關(guān)接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出端接中央處理單元，中央處理單元設(shè)有時鐘、程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，其控制信號經(jīng)第二電子開關(guān)分別接至腐蝕、溫度測量通道選擇電路，所述兩個測量通道選擇電路輸出信號為腐蝕率測量模塊和溫度測量模塊的輸入信號，中央處理單元經(jīng)通訊接口與控制室中計算機相連，其輸出信號送至液晶顯示器；

所述腐蝕率測量模塊與具有四個通路的腐蝕測量通道選擇電路相連，由采樣保持器、第二～第八運算放大器及第三～第四電子開關(guān)組成，其中：第二運算放大器負(fù)相端信號與經(jīng)電源模塊變換而來的極化電壓E1～E4相連，其同相端接地，其輸出端至第三運算放大器同相端，同時經(jīng)第三電阻與第四運算放大器同相端一起接地，第三運算放大器負(fù)相端與第四電子開關(guān)相連，其輸出至第四運算放大器負(fù)相端，第四運算放大器輸出信號接第一電子開關(guān)，所述第四電子開關(guān)S1～S4通路分別經(jīng)測量探頭及第五～第八運算放大器至第三電子開關(guān)，第三電子開關(guān)輸出端接至采樣保持器，采樣保持器另一輸入端經(jīng)第二電子開關(guān)與中央處理單元連接，其輸出至第二運算放大器負(fù)相端；所述第五～第八運算放大器負(fù)相端與輸出端短接在一起；所述測量探頭具有三個電極RE、WE、CE，其中：WE為工作電極，接地；RE為參考電極，與第五～八運算放大器同相端相連；CE為輔助電極，通過第四電子開關(guān)接到第三運算放大器負(fù)相端；所述溫度測量模塊與具有十六個通路的測量通道選擇電路相連，由第五電子開關(guān)與第九～二十四運算放大器組成，其中通過第五電子開關(guān)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，每個通路分別采用第九～二十四運算放大器與第三電子開關(guān)中S1～516相應(yīng)端連接，第九～二十四運算放大器同相端與溫度傳感器連接，并經(jīng)第七電阻接地，其負(fù)相端與輸出端短接在一起。

本實用新型腐蝕速度測量原理：

本實用新型利用電化學(xué)弱極化測量原理，其極化范圍為5～40mv，最大極化值在弱極化區(qū)，測量探頭采用用同種材質(zhì)制作的三電極探頭。

本實用新型污垢熱阻測量原理：

冷換設(shè)備運轉(zhuǎn)到有一定沉積物時，冷熱流體進(jìn)出口溫差將發(fā)生變化，相應(yīng)的管內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由初始值K₀變?yōu)閗_t，其中沒有污垢沉積時傳熱系數(shù)為K₀，有污垢沉積時傳熱系數(shù)為k_t，

k_t＝2G^*Cp(t₂-t₁)/A[(T₁-t₂)+(T₂-t₁)]

式中：G——通過測試管線的水流量；

??????Cp——水在運行條件下的定壓比熱；

??????t₁、、t₂——冷流體的進(jìn)出口溫度；

??????A——試管有效傳熱面積；

??????T₁、T₂—熱流體的進(jìn)出口溫度。

本實用新型在流量不變的情況下，監(jiān)測溫度獲得傳熱系數(shù)，并由K值計算出污垢熱阻：

R_t＝1/K_t-1/K₀