[发明专利]模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法及其专用装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种空分、化工领域中的塑料填料测试方法，尤其涉及一种模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法及其专用装置。

背景技术

空分、化工领域中的填料塔床层的结构一般是：在床层下部设置支撑结构，上部设置格栅盖，中部是散堆塑料填料，床层高度一般为3~10米。其中散堆塑料填料的作用是提供界面，供下降的液体和上升的气体在该界面进行热、质交换。但由于塑料在高温状态下存在热变形，而工作状态下的塑料填料还要承受填料床层重量，因此相对其在无任何载荷的自由状态下的热变形值增加，尤其是位于床层下部的塑料填料变形值最大，由此增加了床层的阻力，降低了热、质交换效果。为此对塑料填料的长期热变形量有一定的要求，而普通的测试方法只能检测单个塑料填料在无任何承载自由状态下的热变形值，无法检测塑料填料在工作状态下的实际变形值。

中国专利公开了一种热变形测试装置（CN1936558A），其包括温度控制箱和位于温度控制箱上方的光学探头，温度控制箱包括基座和扣合于基座上、顶部设有耐热透光板的盖体,基座包括内设非封闭循环室的支撑部和组设于支撑部上的隔板,隔板和盖体共同围成加热室，隔板设有贯通加热室和循环室的排气孔,排气孔上方设有悬置载物台,载物台设有平坦基准面,载物台两侧设有若干出风口朝向载物台的送风管，光学探头可于温度控制箱上方移动,自光学探头发出的入射光束透过耐热透光板照射平坦基准面和置于平坦基准面上的待测样品,通过检测自待测样品和平坦基准面反射的反射光束可测量出待测样品的几何公差和尺寸变化。虽然此装置具有使用方便、变形量测量精度高等优点，但装置结构复杂，而且同样存在只能检测单个塑料填料在无任何承载自由状态下热变形值的技术问题。

发明内容

本发明主要是提供了一种结构及使用方法简单，并可模拟工作环境测试塑料填料高温变形量的方法及其专用装置，解决了现有技术中存在的只能检测单个塑料填料在无任何承载下的热变形值，从而使检测到的塑料填料变形值与实际不符，由此直接导致床层阻力大，热、质交换效果降低等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法，包括如下顺序步骤：

1）预选一个竖直放置的直壁容器，在直壁容器内填充预定高度的塑料填料，并使塑料填料在直壁容器内形成平整表面；

2）预制专用装置，使其与待测的塑料填料所承受的床层重量相同，再将专用装置平行放置在直壁容器内的塑料填料表面上； 

3）设定烘箱温度及烘箱烘烤时间，将装有塑料填料和专用装置的直壁容器平置在烘箱内启动烘箱； 

4）烘烤结束后取出直壁容器，测量直壁容器内的塑料填料的热变形值。

首先在一个直立的直壁容器内填充一定高度的塑料填料，并使塑料填料的表面保持平整，然后选定专用装置重量，使其与待测的塔底部塑料填料所承受的床层重量相同，并将其平行放置在塑料填料表面上，再将三者同时置入烘箱进行烘烤，烘烤结束后取出塑料填料进行变形量测量，过程方法简单，塑料填料所处的环境温度及负重状态与工作时相同，即完全模拟塑料填料的工作环境测定其变形量，测量值真实可靠；其中直壁容器是指容器的内侧壁面与底面保持垂直，这样一方面方便了专用装置的取放，另一方面使直壁容器内的塑料填料在同一层面上载荷相同，即保证了塑料填料的变形量一致，保证测量值的真实有效；根据上述方法测出的塑料填料的变形量即为塑料填料在真实工作状态下变形量，为此即可通过上述方法选定合格的塑料填料，使床层阻力降低，保证床层热、质交换效果。

作为优选，测试过程中塑料填料在直壁容器内形成水平表面，且此水平表面上任意一点所承受的专用装置载荷均匀一致。塑料填料在直壁容器内形成水平表面时，一方面使直壁容器内的塑料填料在同一水平层面上载荷相同，使塑料填料在同一水平层面上的变形量一致，另一方便保证放置在表面上的专用装置不会发生偏斜，方便专用装置的加工制作，保证测试结果的可靠性。

作为优选，所述专用装置的重量可增减。通过增减专用装置的重量，即可根据不同床层重量增减专用装置重量，从而模拟测量不同床层的塑料填料变形量，通用性好。