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1、监测换热器 在我国石油化工、冶金和发电等行业上，大多采用工业循环冷却水。目前，为了进一步节能减排，提高循环冷却水的利用率，从而对水处理的技术和药剂的质量要求越来越高。同时，加强水处理的监测也越来越重要。监测换热器较好地模拟了工业现场换热器，对测量有关水质的腐蚀、结垢数据十分重要。它适用于各种材质的换热器，如陶瓷换热器，金属换热器等。1.监测换热器的原理监测换热器监测换热器是一种模拟用的小型换热器,其工作条件较接近于换热器装置的实际运行条件,其特点是有一个传热的金属表面,能够监测传热面上腐蚀、结垢和沉
2、积的情况。适于各种材质的换热器监测，如陶瓷换热器、金属换热器、石墨换热器等。所以监测换热器法是冷却水系统进行腐蚀、结垢监测和评价的一种重要方法。监测换热器安装在循环冷却水旁。试验管采用￠19×2毫米无缝钢管,外壁镀铬,有效长度1177毫米,有效传热面积0.055米2,流经试管的冷却水(给水)流量636公斤/小时(流速1米/秒);采用低压饱和蒸汽,试管传热强度约500,000千焦(/米2时),水侧壁温75~80℃。测量水的流量、进出口温度和蒸汽温度等数据,计算当前污垢热阻值。取出试管和挂片通过失重法计
3、算腐蚀率、粘附速度等。2.监测换热器的分类根据热介质来源不一样,可以分为我们通常说的蒸汽式监测换热器和电加热式监测换热器。3.监测换热器的热介质来源现场带压工作蒸汽,虽然监测换热器工作要求蒸汽压力在0.8~1.0kg/cm2,但在进入监测换热器前蒸汽压力要保持在4.0~5.0kg/cm2,然后再减压到监测换热器工作压力。如果进入监测换热器前蒸汽压力低于4.0kg/cm2,在冬天尤其是在北方,蒸汽管线中蒸汽含水过多,影响测量;如果进入监测换热器前蒸汽压力高于5.0kg/cm2,蒸汽的波动,难以控制。为
4、了稳定蒸汽压力,采用一种蒸汽自力式调压阀,它是一种不需要外加能源的这些执行机构,外来蒸汽压力在4.0~10.0kg/cm2波动,经过蒸汽自力式调压阀,使压力可以稳定在0.8~1.0kg/cm2中的某个值,运用场合比较大。4.电加热式监测换热器用于不能提供外来蒸汽的现场,通过电加热容器里的水产生蒸汽给试验管加热。使用电加热式监测换热器,消耗功率在18千瓦以上,监测成本较高。折叠智能系统智能监测换热器系统在现场监测换热器使用过程中,来自于现场的流量和蒸汽要求保持稳定。如果现场的流量和蒸汽发生波动,影响监
5、测的准确性,要求采用自动控制。通过智能换热器在线监测仪,实现对流量和蒸汽信号的采集和控制,如图1.1所示。智能换热器在线监测仪,用来测试进出口温度、蒸汽温度和流量信号,控制流量调节阀和蒸汽调节阀,计算污垢热阻,反映当前试管结情况;还可以增加PH、电导率和腐蚀率等参数测量功能,然后把测量的数据传送到计算机上,实现计算机监控,组成了一个智能监测换热器系统。监测条件选用监测换热器的外部条件如何选用监测换热器,首先要了解本单位的使用的换热器是什么材质、热物料的温度、循环水的流速、进出口水的温差等参数,还要考
6、虑现场引入的循环水的给水和蒸汽源是否能够满足监测换热器使用要求,需不需要增加自动控制等措施。为了实现水质现代化科学管理,采用具有网络通讯的换热器在线监测仪等。换热器在线监测仪在循环冷却水系统的使用,能够使我们及时了解循环水水质存在的问题,及时制定处理问题的方案,确保设备正常运行。总之,换热器在线监测仪的正确使用将有利于我们进一步提高循环水的水质,实现更为科学的水质监测与管理。监测指标解释：1、pH值溶液中氢离子活度aH+的负对数值称为pH值，即pH=－lgaH+溶液中氢离子活度与其浓度[H+]的关系
7、是aH+=r[H+]当溶液的浓度很稀时，活度系数r=1，这时aH+≈[H+]pH=－lgaH+≈－lg[H+]2、电导率在特定条件下距离为1cm、截面积为1cm2的两电极间介质电阻的倒数定义为电导率。它是水中存在的离子传导电流能力的量度。电导率高说明水中离子含量高，该水腐蚀性强。3、ORP它表示溶液的氧化还原电位。ORP值是水溶液氧化还原能力的测量指标，其单位是mv。它由ORP复合电极和mv计组成。ORP电极是一种可以在其敏感层表面进行电子吸收或释放的电极,该敏感层是一种惰性金属,通常是用铂和金来制
8、作。参比电极是和pH电极一样的银/氯化银电极。pH等于7时候，0.01ppm余氯对应450mvORP，循环水pH等于8时，0.1-0.3ppm余氯对应450-550mvORP。4、腐蚀仪是显示监测腐蚀挂片腐蚀率情况的，公式如下：腐蚀率F（mm/a）F=8.76×104×mm/aA：试片表面积cm2t：挂片时间hρ：试片材质密度g/cm3碳钢:7.85、不锈钢：7.92、铜材8.50。ΔG：试片失重g腐蚀率常用的单位是毫米/年（mm/a）,在欧美常用的单位是密耳/年（m
