一、温度设定方面
温度设定需要和模拟工况相匹配,确保试验的相关性。因为动态阻垢试验的核心目的是通过模拟工业循环水、锅炉水或者油田回注水等实际应用
场景的结垢环境,温度设定需要严格对标真实工况而不是固定值。不同的应用场景下,温度的要求存在一定差异:
另外,温度的设定需要在试验方案中明确标注,并和实际场景如水体本体温度、换热壁温等关键温度点保持一致,防止因温度偏差引发结垢速率、
阻垢剂效率评估失真等问题。
二、温度控制精度方面
动态阻垢试验的核心指标包括阻垢率、结垢速率以及腐蚀速率等,其对温度的变化极为敏感,比如温度每升高10℃时,碳酸钙等盐类的析出速率就
可能提升2到3倍,而阻垢剂的吸附与螯合能力也会随着温度的波动而出现变化。
1.一般情况下,设备对温度控制的精度需要达到±0.5至1℃;部分高要求场景,温度控制精度则需要提升到±0.3℃,防止因温度波动导致不同阻垢剂
的性能差异被误判或者掩盖。
2.控制方式通常需要采用PID闭环控制,即比例-积分-微分控制,确保温度稳定没有超调。
三、温度均匀性方面
动态阻垢试验装置的水体是流动状态,如果装置内存在局部温差,就容易导致局部高温区的盐类提前析出,并形成局部结构,这就导致和实际系统的
均匀结构不符;如进出口或换热面等不同监测点的结垢量也会出现差异过大的情况,导致无法准确计算出整体阻垢率,试验数据会存在偏差。
1.装置内任意两点的水温差需要≤1℃,一般需要通过搅拌装置或者均匀布管实现,确保水体本体的均匀性。
2.如恒温夹套、电加热管等模拟换热壁的加热元件表面温差度需要≤0.5℃,防止局部过热出现结构,确保换热面温度的均匀性。
四、温度稳定性方面
动态阻垢试验一般需要持续数小时至数十小时,比如16h、24h的连续运行,从而模拟系统长期运行的效果。如果温度在试验过程中出现漂移现象,就
容易导致结构速率随着时间出现变化,使阻垢剂的长效性能无法被准确评估。
1.温度短期稳定性(1h内)的温度波动需要≤±0.3℃;长期稳定性(24h内)的温度漂移需要≤±0.5℃,并且无明显的趋势性变化。
2.为了实现温度稳定性,装置一般还需配备高精度的温度传感器、抗干扰的控制系统以及实时温度监测与反馈模块。
五、温度范围方面
温度范围覆盖性装置的额定温度范围需要满足试验方案的上限需求,并预留一定的安全余量。
1.常规装置的温度范围一般为室温至95℃,可覆盖大部分常温水、中温水工况。
2.高温工况装置需要支持室温至150℃,需要配合压力控制,防止水体沸腾。
3.低温工况的部分装置需要支持5℃至室温,并配备制冷模块。
六、温度安全方面
安全防护要求温度控制需要联动安全系统,防止因超温导致装置损坏或者安全事故。
1.在温度超过额定上限的时候,比如设定值+5℃,需要有超温保护自动切断加热电源并报警。
2.如果装置内出现水体泄漏或者液位过低,导致加热元件裸露的时候,需要立即停止加热,防止元件烧毁或者起火,做好干烧保护。
3.如高温管道、加热夹套等装置高温区域需要做好隔热处理,确保表面温度≤50℃,防止操作人员被烫伤,做好高温部件防护。
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