本實用新型涉及化學清洗技術領域，具體來說是一種高溫動態(tài)化學清洗模擬試驗裝置。

背景技術：

工業(yè)設備在運行過程中和工作介質(如水、油或工藝物料等)作用會產生碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、粘泥菌藻及物料垢等污垢物質。它會附著在設備內部表面，不僅會導致熱傳導效率差，增加能耗，加大企業(yè)生產成本，還會腐蝕設備使其穿孔泄漏、承壓能力下降而產生安全隱患，縮短設備使用壽命。嚴重的甚至會導致設備完全報廢，給國家和企業(yè)造成巨大損失。因此，企業(yè)一邊要對設備內運行的介質(水)進行處理使其盡量降低結垢速度和腐蝕速度、延長清洗周期；一邊對已經結垢的設備進行除垢清洗和恢復保養(yǎng)，以維持設備的正常運行和降低能耗成本。

化學清洗是指利用化學方法及化學藥劑達到清洗設備目的的方法。隨著工業(yè)的發(fā)展，化學清洗遍布各個行業(yè)，如化工、金屬加工、輕工業(yè)、動力工業(yè)、船舶工業(yè)等等。以電廠為例，需要清洗的設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、冷卻塔、結晶器、除塵器水系統(tǒng)、變壓器水冷系、制冷機組、換熱器、油路控制、除氧器、汽輪機、空氣預熱器等，可見化學清洗涉及的范圍之廣。

目前，化學清洗前，一般都會在實驗室內進行化學清洗的模擬實驗，對清洗效果和腐蝕速率進行判定，從而確定實際清洗時所需要控制參數(shù)，制定正確可行的清洗方案。但目前實驗室所用的化學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，沒有在線的檢測手段，對檢測的終點沒有有效的檢測方法，有可能導致清洗工藝條件控制不準確，嚴重時導致清洗事故的發(fā)生，造成嚴重的經濟損失和社會影響。特別是需要在高溫動態(tài)條件下(如EDTA化學清洗)才能實現(xiàn)預定清洗效果的實驗，目前還沒有相應的實驗設備。所以，需重視并亟需解決這一問題。

技術實現(xiàn)要素：

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

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種高溫動態(tài)化學清洗模擬試驗裝置，包括清洗介質存儲箱、加熱裝置、冷卻裝置、空氣壓縮機、循環(huán)水泵、流量控制閥、清洗實驗艙和監(jiān)控單元；監(jiān)控單元包括溫控裝置、電導率測試儀、色度儀、pH計、光纖成像儀和流量計；溫控裝置、加熱裝置、冷卻裝置均安裝在清洗介質存儲箱上；流量計安裝在清洗實驗艙上；電導率測試儀、色度儀、pH計電極均安裝在清洗介質存儲箱內；光纖成像儀的探頭部分安裝在清洗實驗艙出口端；循環(huán)水泵的入口連接清洗介質存儲箱的出水端，循環(huán)水泵的出口通過控制閥連接清洗實驗艙進口端，清洗實驗艙的出口端連接清洗介質存儲箱的入口端；空氣壓縮機輸出端安裝在清洗介質存儲箱上。

進一步的，清洗介質存儲箱為不銹鋼制成的箱體，并設置密封蓋。

進一步的，溫控裝置的溫度傳感器安裝在清洗介質存儲箱內，接觸清洗介質，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。

進一步的，加熱裝置為電磁加熱圈或電磁加熱板。

進一步的，光纖成像儀為光纖內窺鏡。

進一步的，清洗介質存儲箱上還安裝有安全閥和加藥裝置。

進一步的，清洗實驗艙采用不銹鋼材質制成，兩端設置密封法蘭。

進一步的，循環(huán)水泵的出口端與清洗介質存儲箱的入口端之間并列設置有N個清洗實驗艙，用于進行平行試驗；N為大于等于2的正整數(shù)。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新具有以下有益效果：

本實用新型優(yōu)點在于采用了密閉循環(huán)設計；采用電磁渦流原理對清洗介質進行加熱；采用空壓機為系統(tǒng)提供高強壓力；制作一系列不同規(guī)格的實驗艙，根據(jù)被清洗管件樣品的規(guī)格和實驗要求進行選用；采用具有電導率測試、色度比對、pH值測量、流量監(jiān)測、清洗效果光纖成像的功能，為清洗過程及節(jié)點的控制提供參考。實現(xiàn)高溫動態(tài)條件下的化學清洗及監(jiān)控功能。

附圖說明

本實用新型一種高溫動態(tài)化學清洗模擬試驗裝置，具體請參閱試驗裝置各部件的結構示意圖，如圖1所示。需要說明的是：圖中虛線部分為并列設置的清洗實驗艙及流量控制和光纖成像裝置，可根據(jù)實驗要求選擇性使用。此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型實施例的限定。

附圖中標記及對應的零部件名稱：

清洗介質存儲箱1、加熱裝置2、冷卻裝置3、安全閥4、空氣壓縮機5、加藥裝置6、循環(huán)水泵7、流量控制閥8、8-1、清洗實驗艙9、9-1和由溫控裝置10、電導率測試儀11、色度儀12、pH計13、光纖成像儀14、14-1、流量計15、15-1組成的監(jiān)控單元。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

請參閱圖1所述，本實用新型一種高溫動態(tài)化學清洗模擬試驗裝置，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存儲箱1上，其中，溫控裝置10通過安裝于清洗介質存儲箱1內溫度傳感器反饋的信號，控制加熱裝置2和冷卻裝置3協(xié)同作用，控制清洗介質存儲箱1內清洗介質的溫度，同時，安全閥4確保整個系統(tǒng)壓力不至過高，起到及時減壓的作用；流量控制閥8、8-1安裝在清洗實驗艙9、9-1進口端的管道上，清洗實驗艙9、9-1出口端連接清洗介質存儲箱1，流量計15、15-1安裝在清洗實驗艙上，流量控制閥根據(jù)流量計讀數(shù)，人工調節(jié)清洗介質的流速、流量；電導率測試儀11、色度儀12、pH計13電極均安裝在清洗介質存儲箱1內，負責采集清洗介質的電導率、色度及pH值，為實驗技術人員的決策提供數(shù)據(jù)支持；光纖成像儀14、14-1的探頭部分安裝在清洗實驗艙出口端，主要探查被清洗樣品表面的清洗效果，為實驗技術人員的觀察清洗效果提供圖像支持；循環(huán)水泵7安裝在清洗介質存儲箱1的出水端，循環(huán)水泵7的出口通過流量控制閥連接對應的清洗實驗艙，為清洗裝置的動力輸出單元，保證清洗介質的連續(xù)循環(huán)；加藥裝置6安裝在清洗介質存儲箱1上，實現(xiàn)人工加藥操作；空氣壓縮機5輸出端安裝在清洗介質存儲箱上，為系統(tǒng)提供高強壓力。

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及實驗要求確定。

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

電導率測試儀負責采集清洗介質的電導率參數(shù)，為實驗技術人員判斷清洗介質的性質變化提供數(shù)據(jù)支持。

色度儀負責采集清洗介質的色度，通過色度的前后對比，為實驗技術人員判斷清洗介質的性質變化提供數(shù)據(jù)支持。

pH計負責采集清洗介質的pH值，通過pH值的變化曲線，為實驗技術人員判斷清洗介質的性質變化提供數(shù)據(jù)支持。

光纖成像儀可選擇使用光纖內窺鏡或其他光纖成像設備，主要負責探查被清洗件的清洗效果，為實驗技術人員判斷清洗效果提供直觀依據(jù)。

流量計負責采集流量數(shù)據(jù)，為實驗技術人員判斷清洗介質流速、流量提供數(shù)據(jù)支持。

安全閥可防止整個清洗系統(tǒng)的壓力過高，起到及時減壓的作用。

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

流量控制閥可保證清洗介質按照實驗設計的流量進行穩(wěn)定循環(huán)。

清洗實驗艙采用不銹鋼等耐蝕材質制成，兩端設置密封法蘭，實現(xiàn)直線型管件的簡易安裝及清洗，可根據(jù)所清洗管件樣品的不同規(guī)格，并列設置數(shù)個實驗艙進行平行試驗；對于U型管材的清洗，可將清洗實驗艙卸下，直接在U型管材兩端焊接法蘭，連接在化學清洗系統(tǒng)內。

加藥裝置可根據(jù)清洗裝置內清洗介質的濃度變化進行進藥操作，保證清洗介質的化學性質。

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

參考《DL/T794-2011火力發(fā)電廠鍋爐化學清洗導則》可知，化學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行簡要操作說明：

1)將清洗樣品置于清洗實驗艙9、9-1，清洗用水注入清洗介質存儲箱1，在溫控裝置10設置清洗溫度，加熱裝置2、冷卻裝置3、空氣壓縮機5和安全閥4配合使用，加熱清洗用水至設定溫度。

2)開啟循環(huán)水泵7，結合流量計15、15-1讀數(shù)，通過流量控制閥8、8-1的調節(jié)使清洗用水進行設定流速的動態(tài)循環(huán)，通過加藥裝置6向清洗介質存儲箱注入一定量的緩蝕劑等清洗藥劑，循環(huán)一定時間后繼續(xù)向清洗介質存儲箱注入清洗用酸，開始動態(tài)循環(huán)清洗過程。

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

4)試驗完成后關閉上述設備或裝置，取出清洗樣品進行相關檢測，并評價清洗效果。