專利名稱：一種利用超聲空化防除垢及其效果的測試方法和裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種利用超聲空化防除垢及其效果的測試方法。 本發(fā)明還涉及實現(xiàn)上述方法的裝置。
背景技術(shù)：
工業(yè)通用換熱設備中存在嚴重的因介質(zhì)結(jié)垢而產(chǎn)生的能源浪費現(xiàn)象， 積垢是一種導熱能力很低的物質(zhì)，是構(gòu)成傳熱的主要阻力。積垢不僅直接 導致?lián)Q熱設備傳熱性能下降，增加運行和維護費用，并且縮短其使用壽命， 甚至產(chǎn)生安全隱患及嚴重環(huán)境污染。為此，每年需花費巨資進行除垢工作，
造成人力與財力的大量浪費；同時由于傳統(tǒng)工藝落后，操作過程復雜，環(huán) 境污染嚴重，往往是治標不治本，使整個系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，能耗過大，不 能合理有效利用能源和發(fā)揮現(xiàn)有設備生產(chǎn)能力。因此，提供一種用于測試 換熱設備防除垢效果的裝置是非常迫切需要的，通過測試可有針對性地開 發(fā)出適用于換熱設備的防除垢強化傳熱與節(jié)能措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用超聲空化防除垢及其效果的測試方法。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種用于實現(xiàn)上述方法的裝置。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的利用超聲空化防除垢及其效果的測試 方法，其步驟是
將測試件秤重，置于堿性溶液中，在超聲波作用下每隔一段時間對該 測試件秤重，得到防除垢效果。
所述的方法，其中，該測試件為金屬材質(zhì)。
所述的方法，其中，該堿性溶液為碳酸鈣、碳酸氫鈣、碳酸鎂中的一 種或混合溶液。本發(fā)明提供的用于實現(xiàn)上述方法的裝置，其包括 一容器，內(nèi)置堿性溶液；
一加熱器，用于對容器內(nèi)的堿性溶液進行加熱；
一測試件支架，置于容器內(nèi)；測試支架上置放測試件，測試件浸入堿 性溶液中；
一超聲波發(fā)生器連接一換能器； 一溫度控制儀，分別連接加熱器和溫度傳感器。 所述的裝置，其中，測試件支架為環(huán)形支架。 所述的方法，其中，該測試件為金屬材質(zhì)。
所述的裝置，其中，測試件分別位于環(huán)形支架距圓心不同位置處。 所述的方法，其中，該堿性溶液為碳酸鈣、碳酸氫鈣、碳酸鎂中的一 種或混合溶液。
所述的裝置，其中，換能器的末端距離堿性溶液l-2cm。


圖1是本發(fā)明測試裝置的示意圖。
圖2是圖1中測試件的安裝示意圖，其中
圖2a是主視圖，圖2b是俯視圖。
圖3是本發(fā)明的效果對比示意圖。
附圖中標號說明
1容器
2換能器
3超生波發(fā)生器
4溫度傳感器
5溫度控制儀
6加熱器
7測試件支架
8測試件
具體實施例方式
本發(fā)明是利用超聲波對換熱設備進行防除垢及效果測試，為了說明本 發(fā)明的效果，舉一實施例進行說明。
圖1是用于說明本發(fā)明效果的設置示意圖。主要由實驗容器l、超聲
換能器2、超聲波發(fā)生器3、溫度傳感器4、溫度控制儀5、加熱器6、試 件固定架7、測試件8組成。實驗容器1是一直徑為300mm、高200 mm 的不繡鋼圓柱形容器，容器外面設有保溫層以減少系統(tǒng)的熱損失。超聲換 能器2的頻率為14 20kHz可調(diào)，電功率在0 250W內(nèi)可調(diào)，試件固定 架是一直徑為80mm、高120mm的圓柱形不銹鋼架，測試件8為 10mm"0mm的薄銅片。本實施例的條件是超聲強度為0.3A、溶液溫度 為30°C。
首先用電子天平對測試件進行秤重，分別把秤量后的測試件固定在安 裝架的內(nèi)側(cè)與外側(cè)不同位置處，打開加熱與控溫儀器，將溶液加熱到30 °C，把固定架放入盛有碳酸氫鈣水溶液的容器1內(nèi)。每間隔一時間段(本 實施例是間隔8個小時)將測試件取出涼干、秤重后再放入容器內(nèi)繼續(xù)做 實驗，如此重復直至整個實驗結(jié)束。由圖3中曲線A可以看出，隨著時間 的延長，測試件的質(zhì)量一直在增加，說明在沒有超聲波作用時，測試件上 附著的水標(碳酸氫轉(zhuǎn))在增加。
同樣地，分別把秤量后的測試件固定在安裝架的內(nèi)側(cè)與外側(cè)不同位置 處，使其與超聲波的距離不同。將超聲換能器插入容器中，超聲換能器的 末端距液面約l-2cm，然后開啟超聲波發(fā)生器，超聲波強度為0.3A，同時 記錄并控制容器中溶液的溫度保持在3(TC。每經(jīng)過8個小時將測試件取出 涼干、秤重后再放入容器內(nèi)繼續(xù)做實驗，如此重復直至整個實驗結(jié)束。由 圖3中曲線B、 C、 D可以看出，位于距超聲源不同位置處的測試件質(zhì)量 隨時間的延長逐漸減輕，尤其是置于安裝架內(nèi)側(cè)的測試件其質(zhì)量最輕，根 據(jù)測試結(jié)果可以確定用超聲波防除垢的具體工況條件，以達到最佳效果。
本發(fā)明可廣泛用于各類金屬壁面的防除垢傳熱強化及過程測試，還可 通過改變?nèi)芤簻囟?、溶液濃度以及超聲強度等參?shù)來研究各因素對防除垢 的影響規(guī)律。
權(quán)利要求
1、一種利用超聲空化防除垢效果的測試方法，其步驟是將測試件秤重，置于堿性溶液中，在超聲波作用下每隔一時間段對該測試件秤重，得到防除垢效果。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，該測試件為金屬材質(zhì)。
3、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該堿性溶液為碳酸鈣、碳酸氫 鈣、碳酸鎂中的一種或混合溶液。
4、 一種用于實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的裝置，其包括 一容器，內(nèi)置堿性溶液；一加熱器，用于對容器內(nèi)的堿性溶液進行加熱；一測試件支架，置于容器內(nèi)；測試支架上置放測試件，該測試件浸入 堿性溶液中；一超聲波發(fā)生器連接一換能器；一溫度控制儀，分別連接加熱器和溫度傳感器。
5、 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，測試件支架為環(huán)形支架。
6、 如權(quán)利要求4所述的置，其中，該測試件為金屬材質(zhì)。
7、 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，測試件分別位于環(huán)形支架距圓 心不同位置處。
8、 如權(quán)利要求4所述的置，其中，該堿性溶液為碳酸鈣、碳酸氫鈣、 碳酸鎂中的一種或混合溶液。
9、 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，換能器的末端距離堿性溶液液 面l-2cm。
全文摘要
一種利用超聲空化防除垢及其效果的測試方法，是將測試件秤重，置于堿性溶液中，在超聲波作用下每隔一段時間對該測試件進行秤重，得到防除垢效果。用于實現(xiàn)上述方法的裝置，其包括一容器，內(nèi)置堿性溶液；一加熱器，用于對容器內(nèi)的堿性溶液進行加熱；一測試件支架，置于容器內(nèi)；測試支架上置放測試件，該測試件浸入堿性溶液中；一超聲波發(fā)生器連接一換能器；一溫度控制儀，分別連接加熱器和溫度傳器。本發(fā)明可廣泛用于各類金屬壁面的防除垢傳熱強化及過程測試，還可通過改變?nèi)芤簻囟?、溶液濃度以及超聲強度等參?shù)來研究各因素對防除垢的影響規(guī)律。
文檔編號G01M99/00GK101451921SQ200710178768
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月5日
發(fā)明者李虹霞, 梁世強, 淮秀蘭 申請人:中國科學院工程熱物理研究所