具有电流防腐功能的凝汽器的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种具有电流防腐功能的凝汽器。

背景技术：

目前，沿海电站或石油化工厂中通常配置有凝汽器，利用凝汽器来进行换热。常规的凝汽器中通常包括水室和设置在水室中的换热管，换热管通过管板安装在水室中，换热管利用引入外部海水来实现换热。

为了提高耐腐蚀性能，换热管和管板通常采用钛材制成，与之配套使用的防腐蚀方法包括牺牲阳极法和外加电流法。对于牺牲阳极法，则在实际使用过程中需要消耗大量的阳极，导致防腐成本过高。而对于外加电流法，通常将辅助阳极和参比电极都是安装在水室的外壁面上，由于凝汽器的整体体积较大，随着距离辅助阳极距离的增大，阴极保护电流越小，电位衰减也越严重；同时，对于采用钛制成的换热管和管板而言，由于参比电极无法精确的检测换热管的电位，使得电位检测不准确，容易出现钛材氢脆或氢损伤的问题，导致设备的安全事故以及防腐效果较差。

如何设计一种即可保证设备安全运行同时又可提高防腐效果的技术是本发明所要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有电流防腐功能的凝汽器，实现提高凝汽器的安全性和防腐效果。

本发明提供的技术方案是，一种具有电流防腐功能的凝汽器，包括凝汽器主体，所述凝汽器主体包括水室以及设置在所述水室中的换热管和管板，还包括电流防腐蚀模块；所述电流防腐蚀模块包括恒电位仪、辅助阳极、参比电极、阴极线和零阴线，所述恒电位仪具有电源输出端口、检测端口、阴极端口和零阴端口，所述辅助阳极通过电缆与所述电源输出端口连接，所述参比电极通过电缆与所述检测端口连接，所述阴极线与所述接地端口连接，所述零阴线与所述零阴端口连接；其中，所述水室上设置有穿线孔，所述水室中还设置有支撑杆，所述支撑杆上设置有安装座，所述辅助阳极和所述参比电极分别安装在对应的所述安装座上，所述辅助阳极连接的电缆以及所述参比电极连接的电缆分别密封穿过所述穿线孔，所述阴极线连接所述水室，所述零阴线连接所述水室。

进一步的，所述辅助阳极位于所述水室所形成腔体的中心区域。

进一步的，所述水室中设置有多个相互独立的子间室，每个所述子间室中设置有所述支撑杆、所述辅助阳极和所述参比电极；其中，所述辅助阳极处于对应的所述子间室所形成腔体的中心区域。

进一步的，所述水室的外表面设置有阴极连接端子和零阴连接端子，所述阴极连接端子与所述阴极线连接，所述零阴连接端子与所述零阴线连接。

进一步的，位于所述水室内部的线缆沿所述支撑杆延伸布置。

进一步的，所述线缆外部设置有保护套管，所述保护套管捆绑在所述支撑杆上。

进一步的，所述穿线孔中设置有密封穿线模块，所述密封穿线模块包括穿线柱和压紧头，所述穿线柱中形成有第一走线孔，所述第一走线孔中形成有台阶面，所述压紧头中形成有第二走线孔，所述压紧头设置在所述第一走线孔中，所述压紧头和所述台阶面之间设置有密封圈；所述穿线柱插在所述穿线孔中并密封焊接在所述水室上，电缆从所述水室内部依次穿过所述第一走线孔、所述密封圈和所述第二走线孔延伸至所述水室外部，所述密封圈密封包裹住电缆。

进一步的，所述穿线柱一端部的外表面设置有外螺纹，所述穿线柱另一端部设置有环形挡圈，所述环形挡圈贴靠在所述水室的外表面，所述环形挡圈与所述水室的外表面密封焊接；所述密封穿线模块还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母位于所述水室内部并通过所述外螺纹螺纹连接在所述穿线柱上，所述锁紧螺母贴靠在所述水室的内表面。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：通过在水室内部布置支撑杆，辅助阳极和参比电极可以直接安装到支撑杆上设置的安装座上，这样，便可以根据水室内部换热管以及管板的位置对应的调整辅助阳极和参比电极的安装位置，以使得水室内部保护电位分布均匀，并且，可以获得最够大的保护半径以覆盖到管板中心区域；另外，由于参比电极可以直接测量换热管和管板的电位，有效的提高电位检测的精确性，因此可减少或避免出现钛材氢损伤或氢脆的现象，从而预防凝汽器的氢脆或氢损伤，使凝汽器一直处于安全状态及全面腐蚀控制状态的效果，提高了凝汽器的防腐蚀性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具有电流防腐功能的凝汽器实施例的结构原理图之一；

图2为本发明具有电流防腐功能的凝汽器实施例中密封穿线模块使用状态参考图；

图3为本发明具有电流防腐功能的凝汽器实施例的结构原理图之二；

图4为图3中前间室的结构示意图；

图5为图3中后间室的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图2所示，本实施例具有电流防腐功能的凝汽器，包括凝汽器主体，凝汽器主体包括水室1以及设置在水室1中的换热管和管板（未图示），换热管通过管板安装固定在水室1。而针对换热管与管板在水室1中的布置方式，则根据不规格和使用要求而有所差异，本实施例针对凝汽器主体的结构形式在此不做限制和赘述。其中，为了实现对凝汽器主体进行电流防腐蚀处理，则凝汽器还包括电流防腐蚀模块2；电流防腐蚀模块2包括恒电位仪21、辅助阳极22、参比电极23、阴极线24和零阴线25，恒电位仪21具有电源输出端口、检测端口、阴极端口和零阴端口，辅助阳极22通过电缆与电源输出端口连接，参比电极23通过电缆与检测端口连接，阴极线24与接地端口连接，零阴线25与零阴端口连接；其中，水室1上设置有穿线孔11，水室1中还设置有支撑杆12，支撑杆12上设置有安装座13，辅助阳极22和参比电极23分别安装在对应的安装座13上，辅助阳极22连接的电缆3以及参比电极23连接的电缆3分别密封穿过穿线孔11，阴极线24连接水室1，零阴线25连接水室1。

具体而言，本实施例具有电流防腐功能的凝汽器通过在水室1上开设穿线孔11，以将辅助阳极22和参比电极23装入到水室1的内部，而辅助阳极22和参比电极23连接的线缆3则密封贯穿穿线孔11。而为了满足将辅助阳极22和参比电极23安装在水室1内部，则在水室1的内部布置支撑杆12。支撑杆12可以采用焊接的方式将两端部连接固定在水室1的内壁上，而支撑杆12上对应的设置有安装座13，以通过对应的安装座13来安装固定辅助阳极22和参比电极23。而由于辅助阳极22和参比电极23位于水室1的内部，一方面由于辅助阳极22位于水室1的内部距离换热管和管板更近，辅助阳极22的保护半径能够更加有效的覆盖换热管和管板，以使得保护电位均匀分布，实现水室1内部的换热管和管板获得全面的电流防腐保护；另一方面，参比电极23也是安装在水室1内部，参比电极23能够近距离的靠近管板进行测量，可充分保证参比电极23的测量精度，避免了钛管板（钛换热管）的氢损伤或氢脆。而为了方便现场连接，则恒电位仪21可以配置有接线箱26，通过接线箱26实现与辅助阳极22、参比电极23、阴极线24和零阴线25的连接。而针对接线箱26的具体表现结构形式，可以采用常规技术的接线方式，再在不做限制。

其中，电流防腐蚀模块2的运行参数获得，具体说明如下：对恒电位仪21输入预给定的电位值v给定保护电位数值，将参比电极所测量的保护体电位值，作为恒电位仪21的控制信号v1，与恒电位仪21的预给定的电位值v给定进行比较，当二者不同，就有一差值信号δv，根据差值信号δv由恒电位仪21自动调整保护电流i，使v1等于v给定值，也即满足保护体电位不变的要求，这就是这就是全自动腐蚀控制系统原理也即恒电位工作原理。而对于凝汽器而言，其所需保护电流为i=σiisi；其中、ii是凝汽器内各种材质在不同涂装条件下的保护电流密度；si是凝汽器内各种材质在不同涂装条件下的浸水面积，单位为m2（例如：si分为管板面板s1、换热管面板s2以及水室面板s3，则∑s=s1+s2+s3）。在保护电流回路中最大的电阻是辅助阳极22的接水电阻，接水电阻公式是，ra={ρ×(ln(4l/d)-1)}/πl，其中、ra其中是单只辅助阳极22的接水电阻，单位是ω；l是阳极体长度，单位是cm；d是辅助阳极22的直径，单位是cm；ρ是海水电阻率，单位是ω•cm。阳极的数量n=i/ia，i是上述所需调整的保护电流；ia单支辅助阳极22的工作电流。恒电位仪21额定输出电压按公式v=iara+2+k计算获得。其中，k是相关因数，k=(0-50%)iara，优选为k=0.5iara。而针对上述电流防腐蚀模块2的运行参数获得计算方式，在此不做限制。

而为了方便外部线缆的连接，则水室1的外表面设置有阴极连接端子（未图示）和零阴连接端子（未图示），阴极连接端子与阴极线24连接，零阴连接端子与零阴线25连接。具体的，水室1的外表面可以采用焊接的方式设置有阴极连接端子和零阴连接端子，阴极连接端子能够更加方便快捷的在水室1的外部与阴极线24连接，同样的，零阴连接端子能够更加方便快捷的在水室1的外部与零阴线25连接。

优选地，为了能够使得保护电位的分布更加均匀，则将辅助阳极22设置在水室1所形成腔体的中心区域。具体的，根据水室1所形成的腔体结构，将辅助阳极22设置在水室1所形成腔体的中心区域。这样，辅助阳极22在水室1的中心区域能够更加全面的覆盖整个水室1形成的腔体，使得水室1中各个区域位置处的换热管和管板均能够获得更加均匀的保护电位，以有效的减轻电位衰减的程度，达到不同位置处的换热管和管板均能够获得足够大的保护电流，以实现良好的电流防腐蚀。与此同时，针对大型的凝汽器而言，如图3-图5所示，水室1通常分为前间室101和后间室102，而前间室101和后间室102中又根据需要分割为多个独立的子间室100，每个子间室100中设置有支撑杆12、辅助阳极22和参比电极23；其中，辅助阳极22处于对应的子间室所形成腔体的中心区域。具体的，针对每个子间室100中均配置有支撑杆12来安装辅助阳极22和参比电极23，这样，便可以更加有效且有针对性的对各个子间室100中的换热管和管板进行有效的电流防腐蚀保护。

进一步的，由于凝汽器在使用过程中，会有大量的水流动，而水流会对水室1内的线缆3造成影响，为了提高使用可靠性，则位于水室1内部的线缆3沿支撑杆12延伸布置。具体的，通过支撑杆12来对线缆3进行走线导向和支撑定位，这样，线缆3能够增强对水流冲击的抵抗能力，以提高使用可靠性。优选地，线缆3外部设置有保护套管4，位于水室1内部的保护套管4捆绑在支撑杆12上。具体的，保护套管4能够在外部对线缆3进行保护，以提高线缆3的使用可靠性延长其使用寿命。同时，保护套管4包裹住线缆3后再通过扎线带等捆绑部件整体捆绑固定在支撑杆12上，这样，便可以更有效地提高线缆3的安装稳固性。能够更好地满足在长时间水流冲击的情况下，线缆3保持安装位置不变，以获得更加可靠性的运行性能。

更进一步的，为了保证线缆3能够密封的穿出水室1，穿线孔11中设置有密封穿线模块5，密封穿线模块5包括穿线柱51和压紧头52，穿线柱51中形成有第一走线孔，所述第一走线孔中形成有台阶面，压紧头52中形成有第二走线孔，压紧头52设置在第一走线孔中，压紧头52和台阶面之间设置有密封圈53；穿线柱51插在穿线孔11中并密封焊接在水室1上，电缆从水室1内部依次穿过第一走线孔、密封圈53和第二走线孔延伸至水室1外部，密封圈53密封包裹住电缆3。具体的，穿线柱51插在穿线孔11中后采用焊接的方式密封连接在水室1中，穿线柱51与穿线孔11之间的连接部位通过焊缝密封住，压紧头52则位于第一走线孔中。线缆3经由第一走线孔和第二走线孔从水室1内部引出后，通过压紧头52将密封圈53压紧在台阶面上，密封圈53受挤压变形后将紧密的密封包裹住线缆3，以实现对线缆3进行密封处理。其中，第一走线孔中形成有内螺纹，而压紧头52则采用螺纹连接的方式安装在第一走线孔中。

另外，为了方便安装固定穿线柱51，穿线柱51一端部的外表面设置有外螺纹，穿线柱51另一端部设置有环形挡圈511，密封穿线模块5还包括锁紧螺母54，锁紧螺母54位于水室1内部并通过外螺纹螺纹连接在穿线柱51上，锁紧螺母54贴靠在水室1的内表面。具体的，在将穿线柱51安装到穿线孔11中后，环形挡圈511贴靠在水室1的外壁上。通过锁紧螺母54从水室1的内部将穿线柱51预固定在水室1上，然后，在水室1的外部通过焊枪对环形挡圈511与水室1之间的连接部位进行焊接，使得环形挡圈511与水室1的外表面密封焊接在一起；然后，在水室1的内部松开锁紧螺母54，在从水室1的内部将穿线柱51与水室1的内壁进行焊接；最后，再重新将锁紧螺母54拧紧在穿线柱51上。采用上述方式来安装密封穿线模块5，可以确保穿线柱51与水室1的内外壁之间形成良好的密封焊接区，以提高密封性能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。