[發明專利]監測蒸發冷卻或蒸發冷凝設備噴淋水側污垢裝置及方法

在審

• 申請號: 201811644695.1
• 申請日: 2018-12-30
• 公開（公告）號: CN109596664A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 章立新;蔡輝;劉婧楠;趙圣仙;趙正義;沈艷;高明;趙彥;劉津;康家偉;王明鑫;楊豪;席鵬飛;袁廣;張坤龍;王麗莎;周子璇;張凌霜;張達
• 申請（專利權）人: 上海理工大學;上海安得利給水設備有限公司;上海荏本制泵有限公司;上海同馳換熱設備科技有限公司
• 主分類號: G01N25/48
• 分類號: G01N25/48
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王晶

1.一種監測蒸發冷卻或蒸發冷凝設備噴淋水側污垢裝置，具有一個換熱件模擬器，一個采集控制器，其特征在于：所述換熱件模擬器的中心設有一與換熱件模擬器外殼形狀一致的電加熱元件，電加熱元件與換熱件模擬器外殼間包裹有至少八個第一溫度傳感器，所述換熱件模擬器外殼、電加熱元件和第一溫度傳感器三者間填充導熱絕緣材料；所述換熱件模擬器的正上方和正下方分別置有噴淋水溫度采集器的上下矩形漏斗狀接水器具，在上矩形漏斗狀接水器具的漏斗收口處裝有至少四個第二溫度傳感器，在下矩形漏斗狀接水器具的漏斗收口處裝有至少四個第三溫度傳感器；所述換熱件模擬器和噴淋水溫度采集器兩端分別通過支架固定連接；蒸發冷卻或蒸發冷凝設備及閉式冷卻塔被冷工質的進口處裝有一個第四溫度傳感器，蒸發冷卻或蒸發冷凝設備及閉式冷卻塔被冷工質的出口裝有一個第五溫度傳感器；所述采集控制器集成有直流穩壓電源、加熱電功率測量儀、采集儀、控制器和顯示器；所述采集儀連接第一至第五溫度傳感器，所述直流穩壓電源連接換熱件模擬器內的電加熱元件，為電加熱元供電，所述加熱電功率測量儀連接換熱件模擬器內的電加熱元件，以測量其電功率。

2.根據權利要求1所述的監測蒸發冷卻或蒸發冷凝設備噴淋水側污垢裝置，其特征在于：所述換熱件模擬器外殼形狀為圓管、多邊形管、橢圓管、片狀中的一種。

3.根據權利要求2所述的監測蒸發冷卻或蒸發冷凝設備噴淋水側污垢裝置，其特征在于：所述圓管的管徑、多邊形管的當量直徑或者橢圓管的長短軸在10～30mm范圍內，管長為5～10cm；所述片狀的邊長為10～15cm。

4.根據權利要求1所述的監測蒸發冷卻或蒸發冷凝設備噴淋水側污垢裝置，其特征在于：所述換熱件模擬器外殼材質為被監測蒸發冷卻或蒸發冷凝設備及閉式冷卻塔中換熱件所用材質：銅、不銹鋼、鍍鋅鋼、鋁及鋁合金中的一種。

5.根據權利要求1所述的監測蒸發冷卻或蒸發冷凝設備噴淋水側污垢裝置，其特征在于：所述矩形漏斗狀接水器具的矩形漏斗的長邊與換熱件模擬器的管長或者板長一致，矩形漏斗的接水口寬為5～15mm，深度為10～20mm，矩形漏斗的出水口寬為2～4mm，深度為5～10mm，上矩形漏斗的出水口離換熱件模擬器上邊沿的距離為2～5mm，下矩形漏斗的接水口離換熱件模擬器下邊沿的距離為10～15mm。

6.根據權利要求1所述的監測蒸發冷卻或蒸發冷凝設備噴淋水側污垢裝置，其特征在于：所述支架上設有吊環，所述支架通過吊環固定在被測的蒸發冷卻或蒸發冷凝設備及閉式冷卻塔的換熱管或換熱片間的測點上。

7.一種應用權利要求1-6任一所述的監測蒸發冷卻或蒸發冷凝設備噴淋水側污垢裝置的監測方法，其特征在于，其步驟為：

1)直流穩壓電源提供可調節的穩定的直流電給換熱件模擬器的電加熱元件，加熱電功率測量儀測量所述換熱件模擬器的電加熱元件的電功率；

2)采集儀采集和變送第一至第五溫度傳感器信號和加熱電功率信號，其中第一溫度傳感器所采溫度取平均值為換熱件模擬器的壁面溫度，第二溫度傳感器所采溫度取平均值與第三溫度傳感器所采溫度取平均值后再平均為噴淋水的平均溫度；

3)根據第四和第五溫度傳感器所采溫度的平均值與第一溫度傳感器所采溫度之差，采用數字PID方法調節電加熱元件的電功率，使換熱件模擬器的壁面溫度與蒸發冷卻或蒸發冷凝設備及閉式冷卻塔被冷工質進出口溫度的平均值保持隨動并趨一致；

4)計算傳熱系數K并保存；

5)由顯示器顯示所采的各溫度值、加熱電功率值、當前傳熱系數K、當前傳熱系數與原始傳熱系數的差值ΔK。

8.根據權利要求7所述的監測方法，其特征在于：當前傳熱系數K與原始傳熱系數的差值ΔK超過設定限值時，輸出報警信號；當本裝置與蒸發冷卻或蒸發冷凝設備及閉式冷卻塔共同清洗之后，記下剛開始運行時的傳熱系數K值，作為下一輪監測的原始值。