[发明专利]一种用于热网循环水系统防腐防垢研究的装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种用于热网循环水系统防腐防垢研究的装置及使用方法，该装置包括一次网模拟回路、二次网模拟回路和换热器。一次网模拟回路有恒温加热装置且整体采用承压结构，能够模拟130℃条件下一次网循环水运行情况。一次网模拟回路和二次网模拟回路独立运行，中间通过板式换热器将一次网热量传输给二次网，二次网模拟回路有冷却装置，将热量带离系统。一次网和二次网模拟回路的腐蚀挂样装置上方都设计有排空阀门，可以模拟系统停用过程中空气进入系统的情况，能够针对热网循环水系统满水状态、半满水状态和完全排水三种条件的停用腐蚀问题展开研究。一次网和二次网模拟回路中都设计了碳钢管道腐蚀旁路，能够模拟碳钢管道腐蚀对循环水水质的影响。

技术领域

本发明属于实验室材料腐蚀研究领域，具体涉及一种用于热网循环水系统的材料防腐防垢研究的装置及其使用方法。

背景技术

城市的热网循环水系统逐级将热电厂产生的热量输送到居民家中，其稳定运行对于保障冬季居民供热具有重要意义。热网循环水系统一般采用碳钢制成的输送管道，换热器采用不锈钢制成的换热板，该系统存在换热板结垢、换热板点蚀和管道腐蚀三大难题。换热板一旦结垢不仅影响换热效率也增大了换热板点蚀穿孔的风险；换热板点蚀穿孔后导致两侧压差不稳定，无法正常运行；管道发生腐蚀不仅减薄了厚度也增加了循环水中悬浮物含量，可能引发换热器阻塞等问题，此外，热网系统在非供暖季需要经历较长时间的停用，如果不能采取有效措施减缓管道发生停用腐蚀，则会对再次启机时的水质产生影响。随着城市集中供热规模的不断扩大，供热系统中一次网循环水温度也随之提高，目前部分供热系统的一次网温度已达到130℃，这使得该系统中材料面临更加严峻的腐蚀和结垢问题。在实验室条件下，利用模拟装置开展热网循环水系统防腐防垢研究，以期为现场运行提供指导，对于保障该系统平稳运行具有重要意义。

常规的腐蚀试验模拟装置无法模拟出热网系统逐级换热的过程，也难以模拟出现场环境中换热板的结垢过程。目前热网循环水最高温度已达130℃，因此试验模拟装置必须有承压设计。常规的腐蚀试验模拟装置没有考虑碳钢管道腐蚀产生的悬浮物对于热网循环水水质的影响。常规的腐蚀试验装置没有针对停用腐蚀研究的特殊设计，无法开展系统停用腐蚀的相关研究工作。由于这些原因，目前针对于热网循环水系统中材料防腐防垢研究的模拟装置还处于空白状态。

发明内容

为了解决上述现有技术存在难题，本发明的目的在于提供一种用于热网循环水系统的材料防腐防垢研究的模拟装置，本装置能够模拟130℃条件下一次网与二次网换热过程；能对换热板结垢、换热板点蚀和管道腐蚀问题进行研究，考虑碳钢腐蚀生成的悬浮物对于热网循环水水质的影响，并能够进行材料停用腐蚀研究。

为了达到以上的目的，本发明采用如下技术方案：