動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置的回顧與展望(一)
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),分批給大家分享。
1 【背景】
動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)是在冷卻循環(huán)水藥劑評(píng)估和濃度篩選中經(jīng)常用到的一種試驗(yàn)過程,它允許用戶模擬循環(huán)水處理裝置所面臨的工況條件、藥劑濃度等,并測(cè)算腐蝕速率、沉積速率和極限濃縮倍數(shù)等處理成效指標(biāo)。
《HG/T 2160冷卻水動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)(以下簡(jiǎn)稱“標(biāo)準(zhǔn)”)在1991年推出第一版,在2008年進(jìn)行了修訂。標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)的規(guī)定了動(dòng)態(tài)模擬裝置的工作原理,運(yùn)行要求和試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方式。圖1展示了此標(biāo)準(zhǔn)中給出的冷卻水動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)裝置流程示意圖。
圖1. 冷卻水動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)裝置流程示意圖
自90年代以來,市場(chǎng)上也出現(xiàn)了商用化的動(dòng)態(tài)模擬裝置,積累至今已經(jīng)有了一定的裝機(jī)容量。主要使用單位有石化、電力、鋼鐵行業(yè)的研究院,水處理企業(yè),及從事水處理技術(shù)研究的大專院校和其它科研機(jī)構(gòu)。這些裝置在國(guó)內(nèi)早期冷卻水處理藥劑的科研進(jìn)程中發(fā)揮了重要作用,也逐漸成為電力和化工行業(yè)用戶采購(gòu)水處理藥劑時(shí)的必要評(píng)估手段。
動(dòng)態(tài)分析模擬裝置生產(chǎn)企業(yè)廠家主要集中在大連、南京和江蘇高郵等幾個(gè)地區(qū)。如果我們比較不同廠家的產(chǎn)品,不難發(fā)現(xiàn)它們的形態(tài)與實(shí)現(xiàn)方式高度相似,表1中列出了目前市場(chǎng)上主要產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格對(duì)比。
這些產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間約在80年代后期到90年代中期,受到當(dāng)時(shí)技術(shù)手段的限制,設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方式上受到很多制約。自推出以來,歷經(jīng)二三十年,產(chǎn)品的性能指標(biāo)也并未見顯著的提升。以今天的眼光來考察,有不少欠缺,值得探討。
2 【局限性】
針對(duì)目前市場(chǎng)上的動(dòng)態(tài)模擬裝置以及用戶使用的情況,我們進(jìn)行了訪談和調(diào)研,獲得了有益的回饋意見。
第一,使用過程繁復(fù),人力成本高昂。一般動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)至少要進(jìn)行15天,有的可能超過30天。試驗(yàn)過程中,要求每隔兩小時(shí)人工取水樣供分析化驗(yàn),還有調(diào)整排污、加酸加藥等操作。這要求試驗(yàn)人員擁有一定的水處理經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),還要三班倒值班,對(duì)使用單位的人力成本消耗較高。
第二,試驗(yàn)結(jié)果重現(xiàn)性較差,試驗(yàn)裝置的可靠性不佳。在同樣工況下進(jìn)行的多次試驗(yàn),結(jié)果很難重現(xiàn),特別是污垢熱阻和極限濃縮倍數(shù)等重要指標(biāo)。在不少裝置中,原本應(yīng)該自動(dòng)化的儀表、數(shù)據(jù)記錄和自動(dòng)加藥往往頻發(fā)故障,不得不靠人工來進(jìn)行維護(hù)和彌補(bǔ)。慢慢的,動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)似乎成了一種定性的分析工具,而非定量評(píng)估的手段。
第三,除了接受委托動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)的單位以外,多數(shù)用戶使用動(dòng)態(tài)模擬裝置的頻率很低,一年能開機(jī)兩三次,存在著顯著的場(chǎng)地占用和資金占用問題。動(dòng)態(tài)模擬設(shè)備通常占地面積在10~20平方米。通常在一次測(cè)試中,需要從用戶現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸5~6噸補(bǔ)充水,綜合測(cè)試用水運(yùn)費(fèi)、電費(fèi)與人工成本,一次動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)的直接成本大致在3~5萬(wàn)元。
-未完待續(xù)-
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