[实用新型]一种海水冷却腐蚀热阻一体化监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种海水循环冷却水处理监测装置，更加具体地说，涉及一种海水冷却腐蚀热阻一体化监测装置。

背景技术

近年来，我国海水循环冷却技术工程应用取得可喜进展，先后建成并成功投运了百吨级、千吨级、万吨级、十万吨级海水循环冷却示范工程。但海水因其高含盐量、高钙、高镁以及大量微生物的作用，在海水循环冷却系统会存在严重的腐蚀和污垢沉积问题，从而影响生产设备效率，严重影响系统的正常运行，造成巨大的经济损失。而海水循环冷却技术研究表明，通过添加海水水处理剂可以有效解决系统的腐蚀和污垢沉积问题。因此，为保证海水循环冷却系统的安全稳定运行，研发先进、有效的监测技术与工艺管理相匹配，以指导现场及时调整水处理方案，有效控制腐蚀、结垢的发生和发展，保证系统良好运行具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种海水冷却腐蚀热阻一体化监测装置，以实现对海水冷却循环系统中腐蚀和污垢热阻的监控。

本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现：

一种海水冷却腐蚀热阻一体化监测装置，包括金属试管和设置在金属试管外围的有机玻璃管，其中：

所述金属试管的一侧为整体式结构，其管壁外表面设置有薄片热电阻，该侧端部通过连接法兰组件或者夹具将金属试管与有机玻璃管相连；所述金属试管的另一侧通过螺纹结构交替连接绝缘环和电极环，该侧边缘通过连接法兰组件或者夹具将金属试管与有机玻璃管相连；

所述金属试管内设置有电加热元件和石棉层(管内填空隙填实隔热保温石棉)；所述绝缘环上分别设置有参比电极和辅助电极；

所述连接法兰组件或者夹具上设置有进水口和出水口；所述进水口和出水口分别设置有进水温探头和出水温探头，用于检测进口和出口的水温，在进水口处还设置有流量调节阀和流量传感器，用于检测和调节水的流量。

所述电化学三电极系统的导线、电加热元件的导线和薄片热电阻的导线引出到管道之外，并与由上微机、下位机和腐蚀测试仪相连接。

本实用新型技术方案的改进之处在于虽然金属试管从整体上看是同轴(直径)整体的，但是为了装置能够同时对海水水处理的缓蚀和控垢性能进行测试，故将金属试管的一侧结构保持为整体式结构，并在其管壁外表面设置有薄片热电阻，这样以来通过金属试管内设置的电加热元件(例如可调压的电加热元件)、进水温探头、出水温探头、流量调节阀和流量传感器，与上微机和下位机共同构成微机管理监测单元，实现污垢热阻、流量、温度、电压等数据的自动采集和处理；另一方面，采用有机玻璃管内设置金属试管的技术方案，再通过电加热元件对金属试管进行加热，以模拟海水冷却系统中换热器(凝汽器)传热管的壁温或传热强度，所以用于与金属试管连接的绝缘环需要选择具有一定耐热性能的高分子材料，例如采用四氟乙烯制作的环状材料(例如四氟环)；在金属试管的另一侧通过绝缘环和电极环交替相连(例如采用螺纹结构)，由于绝缘环的存在，将各个电极环彼此分开以实现绝缘连接成整体，此外在绝缘环(四氟环)上安装固定参比电极(如纯锌)和辅助电极(如铂金电极)，测试导线从试管内部引出连接腐蚀测试仪，通过控制试管内的电加热元件的功率，可实现传热条件下金属腐蚀行为的测量。例如可选用三个电极环，再加上参比电极和辅助电极，共计可引出五条导线，在进行使用时，可将实现两种三电极系统进行测试：(1)三个电极环中的任意一个、参比电极和辅助电极组成电化学三电极系统(不论三个金属电极环是同材质或不同材质)；(2)三个电极环组成电化学三电极系统，分别作为工作电极、参比电极和辅助电极。

本实用新型腐蚀速率测量采用弱极化测试技术，该技术避免了由强极化区测量塔菲尔斜率导致金属电极表面状态的变化以至反应机制的改变，也有效消除了线性极化电阻测量估算B值带来的理论误差，使测量更接近真实值。弱极化测量对电极的损伤较小，扫描速度为10mv/min，幅度±30mv(相对E_cor)，通过极化曲线，可以模拟得出极化电阻，阴、阳极塔菲尔斜率，腐蚀速率等参数，对研究腐蚀机理十分有益。

本实用新型污垢热阻测量通过控制电加热元件电压、冷却水温度、流量，连续监测换热管壁温，实现污垢热阻的连续监测。