Способ контроля антинакипных свойств жидкостей Советский патент 1982 года по МПК G01N31/16 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ АНТИНАКИПНЫХ СВОЙСТВ

12

Изобретение относится к теплоэнергетике , к системе водоподготовки теплоагрегатов и может быть использовано для определения оптимальных условий воздействия на воду магнитного поля.

Известно устройство для контроля противонакипной обработки воды с использованием проточного нагревательного элемента в виде винтового жолоба, помещенного в термостатированную оболочку. Исследуемую жидкость, обработанную в различных условиях, пропускают по жолобу, на котором откладывается накипь. Затем после его разборки жолоб взвешивают-и по привесу судят о количестве осевшей накипи 1.

Недостатком известного устройства является длительность испытаний, связанная с необходимостью разборки жолоба после каждого опыта, а также невысокая точность, связанная с возможным осыпанием накипи.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля антинакипных свойств жидкостей путем погружения н пробу исследуемой жидкости нагревателя, нагрева пробы ЖИДКОСТЕЙ

до температуры кипения жидкости с образованием на нагревателе накипи и последующего ее анализа 2,

Недостатком способа является невысокая точность, связанная с неустойчивым характером отложения накипи.

Целью изобретения является повышение точности анализа за счет устранения нестабильности в .отложении

10 накипи на нагревателе.

Поставленная цель, достигается тем, что согласно способу контроля антинакипных свойств жидкостей путем погружения в пробу исследуемой 5 жидкости нагревателя, нагрева пробы до температуры кипения жидкости с образованием на нагревателе накипи и последующего ее анализа, нагреватель в начале кипения жидкости из20влекают из нее и дополнительно разогревают до образования на нем пленки накипи, на которую осаждают всю остальную накипь.

Извлекая в начале кипения на 25 0,5-1 мин из жидкости нагреватель, который после извлечения продолжает разогреваться, и затем снова погружая его в жидкость, добиваются, тем, самым,осаждения на раскаленной поверхности нагревателя тонкого равномерного слоя накипи, что устраняет нестабильность в последующем отложении накипи и повьсшает точность контрол Без этого приема накипь возникает нагревательной поверхности неравно |Мерно, островками, что приводит к большим разбросам показаний. На чертеже изображена схема уст новки для контроля антинакипных свойств жидкости. Установка состоит из сосуда 1 с исследуемой жидкостью, стакана 2 с коническим дном, текстолитовой крышки 3, кассеты 4,.стоек 5 для кассеты 4 с упорами и плиты б и со суда 7 с раствором кислоты. Способ реализуется следующим образом. Пробы жидкости по метке заполняют сосуды 1, в которых устанавли ваются нагревательные стаканы, изготовленные из нержавеющего материала. Стаканы крепятся винтами к текстолитовой крышке 3, имеющей вв ды электрического питания. Крышка 3 устанавливается в пазах кассеты 4, так чтобы Нагревательные стаканы 2 находились строго по центру сосудов 1. Кассета 4 устанавливдется на стойках 5, имеющих ограничительные упоры. Стойки крепятся н плите б| в которой имеются фиксирую планки с отверстиями дпя сосудов 1 с -исследуемой жидкостью и сосудов 7 с раствором соляной кислоты. Затем включают нагреватели и доводят жидкость до кипения. В начале кипения жидкости на 0,5-1 мин с помощью кассеты извлекают стакан с включенными нагревателями, а затем снова погружают их в сосуды с жидкостью. При этом на раскаленной поверхности нагревательных стаканов обра зуется тонкий равномерный слой накипи одинаковый у всех образцах. Затем жидкость частично выпаривают при кипении в количестве, зависяще от концентрации солей. При малом с держании солей в равных количества в каждый сосуд 1 добавляют жидкост поддерживая ее уровень постоянным или меняющимся в небольших пределах. После чего нагреватели отключают и с помощью кассеты 4 извлекаиот из сосудов 1 и опускают их в сосуды 7 с 1%-ным раствором соляной кислоты, где путем титрования определяют количество накипеобразующих веществ. Пример. Проводили эксперименты с шестью нагревателями без предварительного нанесения тонкого слоя накипи. В качестве исследуемой жидкости использовали родниковую воду с содержанием мг-экв/л. Водой по метке в количестве 325 мл заполняли шесть сосудов емкостью по 400 мл. Количество накипи (т) определяли-путем титрования 0,05 н. трилоном Б после смыва накипи 1%-ным раствором соляной кислоты. Диаметр каждого стакана составил 40 мм, длина 90 мм, толщина стенок 5 мм. Дно стаканов - коническое с конусностью 90° (коническое дно предотвращает образование крупных пузырей при кипении жидкости, появление которых увеличивает разброс показаний). Для облегчения конструкции нагревательные стаканы изготавливагч сь из титана, внутри них размещалась нагревательная спираль, на которую нанизывались фарфоровые бусы. Стаканы выступЕши над поверхностью воды на 10 мм и четырьмя винтами крепились к текстолитовой крышке. Нагреватели (фиг. 1) соединялись в две параллельные группы по три последовательно и питались напряжением 220 В. Продолжительность нагрева и кипения около 40 мин. Количество выкипевшей воды 25 мл. Величина погрешности определялась по формуле / tyi:i /n(nH) где п 6 - число опытов, t 2,6- коэффициент Стьюдента для надежности 0,95. Результаты двух опытов помеще1Ы в табл. 1. Таблица

Продолжение табл. 1

Как следует из таблицы, разброс данных составляет 13-17% и достаточно велик. После нагрева обнаружено, что нагреватели покрывались накипью неравномерно, островками.

П р и м е р 2. Проводили эксперименты на той же воде с теми же

Количество накипи на

Нагрев нагревателях с предварительной пленкой, мг

1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6

нагревателями с нанесением в начале кипения воды тонкого слоя накипи путем изъятия на 30 с включенных нагревателей из сосудов с водой и повторного их погружения в воду.

Данные эксперимента помещены в 2Q табл. 2. .

Таблица2

Среднее, мг

6,75

6,75

6,71+0,20(±3%)

6,75

14,09±0,55(±3,9%)

Как видно из таблицы, разброс данных резюэ уменьшился и находился в пределах 3-4%. Визуально было обнаружено, что поверхность нагревательных стаканов покрывалась равномерным матовым слоем накипи, что обеспечивало стабильность ее после.дующего отложения.

Предлагаемый способ контроля антинакипных свойств жидкости повышает точность контроля и сокращает его продолжительность, что позволит внедрить способ на предприятиях, применяющих, например, магнитную обработку воды. Установлено, что оптимум напряженности магнитного поля при магнитной обработке зависит от многих факторов. Поэтому оперативный контроль и выявление этого оптимума необходимо для успешного применения способа водо-: подготовки теплоагрегатов.

Формула мзобретения Способ контроля антинакипных свойств жидкостей путем погружения в пробу исследуемой жидкости нагревателя, нагрева пробы до температуры кипения жидкости с образованием На нагревателе накипи и последующего ее анализа отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа за счет устранения нестабильности в отложении накипи на нагревателе, нагреватель в начале кипения жидкости извлекают из нее и дополнительно разогревают до образования на нем пленки накипи, на которую осаждают всю остальную накипь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.2. Патент США 4116777, КЛ. 195-127, опублик. 1978.

/

г п

В

/ 6