本文發(fā)表于《2020年中國(guó)工業(yè)水大會(huì)》，由于篇幅較長(zhǎng)，前后分3次分享給大家，截止目前為止，已分享完畢。

3.4 沉積速率的測(cè)量

在沉積速率測(cè)量上，目前的方法為采用重量法對(duì)沉積在管壁上的污垢進(jìn)行定量。沉積物的總量占試管本身的重量通常遠(yuǎn)低于0.1%，測(cè)定精度是困擾用戶的一問題。垢重測(cè)量的精確受到很多因素的影響，如試管測(cè)試前后的干燥處理，長(zhǎng)試管稱量時(shí)無(wú)法密閉精密稱量倉(cāng)等。即使用萬(wàn)分之一天平的稱量，其精度也收到周邊是否有外界震動(dòng)、氣流擾動(dòng)等因素的嚴(yán)重影響。下表是某一動(dòng)態(tài)模擬報(bào)告給出的重量數(shù)據(jù)，精確到0.1mg，其數(shù)據(jù)的有效性值得商榷。

  表1.某動(dòng)態(tài)模擬的稱重?cái)?shù)據(jù)

為此，我們提出一種可行的方法。在動(dòng)態(tài)模擬結(jié)束后，加純水清洗，再利用裝置調(diào)整pH進(jìn)行循環(huán)酸洗，檢測(cè)清洗水樣中鈣鎂離子濃度，即可推算相應(yīng)的垢樣重量。這一方法監(jiān)測(cè)精度高，操作方便，特別適用于沉積物總量低的情況。

3.5 儀表可靠性

很多用戶對(duì)使用過程中傳感器的可靠性的表示擔(dān)憂，經(jīng)常發(fā)生傳感器故障丟失數(shù)據(jù)，并造成試驗(yàn)者延長(zhǎng)，甚至不得不重新開始試驗(yàn)。自2008年標(biāo)準(zhǔn)頒布以來，傳感檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，但動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)的方法標(biāo)準(zhǔn)尚未進(jìn)行再次修訂，商業(yè)化產(chǎn)品也沒有進(jìn)行設(shè)計(jì)更新，急需解決這些動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)中的制約因素。

圖6. 下一代動(dòng)態(tài)模擬裝置應(yīng)達(dá)到的性能示例

4【展望】

經(jīng)過以上的回顧和探討，自然也就引出了對(duì)于下一代動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置所應(yīng)該具備的技術(shù)指標(biāo)與功能特點(diǎn)。

第一，需要有更加范圍寬廣和方式靈活的熱交換強(qiáng)度的調(diào)節(jié)能力。從這個(gè)角度出發(fā)，采用水浴或油浴加熱要比常壓蒸汽加熱靈活很多，完全可以根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工況控制熱介質(zhì)側(cè)的溫度。同時(shí)由于水浴或油浴的溫度可以采用精密的電子加熱控制，冷卻塔進(jìn)出口溫差進(jìn)行控制精度應(yīng)優(yōu)于±0.1°C。

第二，除了傳統(tǒng)的pH和電導(dǎo)率，一批新型的在線式傳感器已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)用階段，如在線熒光藥劑濃度傳感器、在線的瞬時(shí)腐蝕速率傳感器、在線式濁度、堿度、硬度、氯離子等。利用最新的在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器，可以取代每?jī)尚r(shí)取樣的繁瑣操作，實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)人值守，也最大限度地減少人為誤差與干擾。

第三，應(yīng)該充分利用最新的傳感與控制技術(shù)，把整個(gè)系統(tǒng)過程中最重要三個(gè)指標(biāo)控制起來。包括通過電導(dǎo)率控制濃縮倍數(shù)，通過藥劑濃度傳感器控制藥劑投加，通過pH計(jì)控制加酸。當(dāng)這幾個(gè)要素得以精準(zhǔn)控制時(shí)，緩蝕和阻垢評(píng)估結(jié)果才會(huì)變得可重現(xiàn)起來。

第四，鑒于實(shí)時(shí)流量對(duì)于污垢熱阻測(cè)量的重要性，應(yīng)使用電磁流量計(jì)等監(jiān)測(cè)技術(shù)并通過變頻驅(qū)動(dòng)等新技術(shù)對(duì)換熱流量進(jìn)行反饋控制。不能停留在僅僅保證試驗(yàn)初始條件下的流量精度，而是保證試驗(yàn)全過程中流量精確與平穩(wěn)。

第五，大幅度提高裝置穩(wěn)定性和可靠性，確保設(shè)備在試驗(yàn)期間不發(fā)生重大故障?？s小裝置體積減輕重量，使之可運(yùn)輸?shù)接脩衄F(xiàn)場(chǎng)，用實(shí)際的補(bǔ)水，在實(shí)際氣候條件下進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。

第六，緊跟工業(yè)水處理現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)多種水源、動(dòng)態(tài)配比的混合試驗(yàn)，模擬大范圍動(dòng)態(tài)調(diào)整，如現(xiàn)場(chǎng)大排大補(bǔ)等過程。這對(duì)于科研機(jī)構(gòu)非常重要，是一個(gè)急需的研究與實(shí)現(xiàn)方向。

第七，大幅度降低設(shè)備的使用成本，通過提升加熱效效率降低電費(fèi)；實(shí)現(xiàn)完全無(wú)人操作，節(jié)省人力成本；減少試驗(yàn)使用水量，降低運(yùn)輸物流成本。

參考文獻(xiàn)

1.羅基煌，冷卻水處理精要，【臺(tái)灣】知音出版社，1982年6月出版

2.HG/T 2160冷卻水動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)方法，化工工業(yè)出版社，2008年9月

3.GB/T 50050-2017工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范，2017