一种除碳电导测量装置及系统的制作方法

本发明涉及一种除碳电导测量装置及系统，属于液体脱气处理技术领域。

背景技术：

发电厂热力系统中，氢电导率是一项重要参数，是发电厂水汽质量的指标，但很多情况下，氢电导存在缺陷，造成数据失真。系统大量补水、水汽中的toc、凝汽器真空度、除氧器排汽门开度小等很多情况下，阳树脂交换柱出水含有co2，co2对电导的影响很大，却对机组腐蚀的影响比阴离子小，会造成氢电导的误判，故需要除去阳树脂交换柱出水中含有的co2，为机组运行、设备检修提供依据。

现有技术中去除co2的方法是将样品水加热到98℃，但是实际操作的装置，结构复杂(加热、精确控制样品水温度、冷却)，成本高；样品水被加热后温度高，电导率的测量不在适宜测量的温度范围内，测量误差大；而且样品水被加热后温度高，维护时容易造成维护者的伤害。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种除碳电导测量装置，基于真空环境的构建，引入中空纤维膜管束对目标液体进行处理，不仅能够高效实现目标液体中co2的去除，而且便于对处理前后目标液体的准确测量，提高了工作效率。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种除碳电导测量装置，用于去除目标液体中的co2，包括密封腔体、真空泵和中空纤维膜管束；其中，密封腔体表面上分别设置其内外空间的送液入口和排液出口；中空纤维膜管束包括至少一根中空纤维膜管，各根中空纤维膜管置于密封腔体的内部，各根中空纤维膜管的管壁一周均为透气隔水膜，各根中空纤维膜管均以螺旋状置于密封腔体中，各根中空纤维膜管上的其中一端共同覆盖对接密封腔体表面送液入口的内侧，各根中空纤维膜管上的另一端共同覆盖对接密封腔体表面排液出口的内侧，由中空纤维膜管束在密封腔体内部连通送液入口与排液出口；

密封腔体表面上设置贯穿其内外空间的排气孔，真空泵置于密封腔体外部，且真空泵的抽气口与排气孔相对接，用于针对密封腔体内部进行抽真空处理；

基于真空泵对密封腔体内部的抽真空处理，目标液体由送液入口输入，并经中空纤维膜管束由排液出口输出，实现目标液体中的co2的去除。

作为本发明的一种优选技术方案：所述排液出口的位置高于送液入口。

与上述相对应，本发明还要解决的技术问题是提供一种基于除碳电导测量装置的系统，基于真空环境的构建，引入中空纤维膜管束对目标液体进行处理，不仅能够高效实现目标液体中co2的去除，而且便于对处理前后目标液体的准确测量，提高了工作效率。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种基于除碳电导测量装置的系统，包括至少一个除碳电导测量装置，各除碳电导测量装置按送液入口指向排液出口方向依次串联，构成除碳电导测量装置组，其中，第一个除碳电导测量装置的送液入口为除碳电导测量装置组的送液口，最后一个除碳电导测量装置的排液出口为除碳电导测量装置组的排液口；

基于除碳电导测量装置组中、各除碳电导测量装置中真空泵对其所连密封腔体内部的抽真空处理，目标液体依次通过除碳电导测量装置组中的各个除碳电导测量装置，实现目标液体中的co2的去除。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括阳电导率传感器和脱气电导率传感器，其中，阳电导率传感器设置于所述除碳电导测量装置组的送液口之前的目标液体中，用于测量目标液体在进入除碳电导测量装置组的送液口之前、其液体中的阳电导率，实现目标液体中除碳操作之前阴离子含量的表征；脱气电导率传感器设置于除碳电导测量装置组的排液口之后的目标液体中，用于测量目标液体在排出除碳电导测量装置组的排液口之后、其液体中的电导率，实现目标液体除碳之后阴离子含量的表征；通过阳电导率传感器测量结果与脱气电导率传感器测量结果的对比，实现目标液体中co2含量的表征。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括阳离子树脂交换柱，阳离子树脂交换柱设置于所述阳电导率传感器之前，目标液体首先通过阳离子树脂交换柱进行处理，然后经阳电导率传感器检测后，向所述除碳电导测量装置组的送液口进行输送。

本发明所述一种除碳电导测量装置及系统，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明所设计除碳电导测量装置及系统，有效解决现有对氢电导率测量中出现的co2干扰的问题，不需加热、精确控温、冷却等装置，基于真空环境的构建，引入中空纤维膜管束对目标液体进行处理，结构简单可靠，能够高效去除目标液体中溶解的co2，而且无需加热，不存在高温部件，不仅保护了操作维护人员的安全，而且能够实现对目标液体的准确测量，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明设计除碳电导测量装置的示意图；

图2是本发明设计除碳电导测量装置系统的模块示意图。

其中，1.密封腔体，2.中空纤维膜管束，3.真空泵，4.送液入口，5.排液出口。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明设计了一种除碳电导测量装置，用于去除目标液体中的co2，如图1所示，具体包括密封腔体1、真空泵3和中空纤维膜管束2，其中，密封腔体1表面上分别设置其内外空间的送液入口4和排液出口5。

中空纤维膜管束2包括至少一根中空纤维膜管，各根中空纤维膜管置于密封腔体1的内部，各根中空纤维膜管的管壁一周均为透气隔水膜，各根中空纤维膜管均以螺旋状置于密封腔体1中，各根中空纤维膜管上的其中一端共同覆盖对接密封腔体1表面送液入口4的内侧，各根中空纤维膜管上的另一端共同覆盖对接密封腔体1表面排液出口5的内侧，由中空纤维膜管束2在密封腔体1内部连通送液入口4与排液出口5；密封腔体1表面上设置贯穿其内外空间的排气孔，真空泵3置于密封腔体1外部，且真空泵3的抽气口与排气孔相对接，用于针对密封腔体1内部进行抽真空处理；基于真空泵3对密封腔体1内部的抽真空处理，目标液体由送液入口4输入，并经中空纤维膜管束2由排液出口5输出，实现目标液体中的co2的去除。

上述所设计除碳电导测量装置实际应用中，进一步设计所述排液出口5的位置高于送液入口4，如此基于目标液体自身重力，能够有效降低目标液体在送液入口4与排液出口5之间的流速，延长对目标液体的处理时长，进一步提高除去目标液体中co2的效率。

基于上述所设计除碳电导测量装置，本发明进一步设计了一种基于除碳电导测量装置的系统，实际应用当中，包括至少一个除碳电导测量装置，各除碳电导测量装置按送液入口4指向排液出口5方向依次串联，构成除碳电导测量装置组，其中，第一个除碳电导测量装置的送液入口4为除碳电导测量装置组的送液口，最后一个除碳电导测量装置的排液出口5为除碳电导测量装置组的排液口；基于除碳电导测量装置组中、各除碳电导测量装置中真空泵3对其所连密封腔体1内部的抽真空处理，目标液体依次通过除碳电导测量装置组中的各个除碳电导测量装置，实现目标液体中的co2的去除。

基于上述除碳电导测量装置组，实际应用当中，如图2所示，还包括阳离子树脂交换柱、阳电导率传感器和脱气电导率传感器，其中，阳电导率传感器设置于所述除碳电导测量装置组的送液口之前的目标液体中，用于测量目标液体在进入除碳电导测量装置组的送液口之前、其液体中的阳电导率，实现目标液体中除碳操作之前阴离子含量的表征；脱气电导率传感器设置于除碳电导测量装置组的排液口之后的目标液体中，用于测量目标液体在排出除碳电导测量装置组的排液口之后、其液体中的电导率，实现目标液体除碳之后阴离子含量的表征；通过阳电导率传感器测量结果与脱气电导率传感器测量结果的对比，实现目标液体中co2含量的表征；阳离子树脂交换柱设置于所述阳电导率传感器之前，目标液体首先通过阳离子树脂交换柱进行处理，然后经阳电导率传感器检测后，向所述除碳电导测量装置组的送液口进行输送。

将上述所设计除碳电导测量装置及系统，应用到具体实际当中，按上述设计方案搭建系统装置结构，除碳电导测量装置组中、各除碳电导测量装置中的真空泵3对其所连密封腔体1内部的抽真空处理，使得密封腔体1中处于真空状态；实际操作中，目标液体首先送入阳离子树脂交换柱，由阳离子树脂交换柱对其进行处理，接着，目标液体通过阳电导率传感器，由阳电导率传感器测量此时目标液体中的阳电导率，表征此时目标液体中阴离子含量，这其中包括样品水中杂质阴离子及溶解的co2电离产生的碳酸根和碳酸氢根的总量。

然后目标液体向所述除碳电导测量装置组的送液口进行输送，即送入除碳电导测量装置组中，并以此经过各个除碳电导测量装置，其中，当目标液体通过单个除碳电导测量装置时，目标液体由除碳电导测量装置中密封腔体1的送液入口4送入，进入该密封腔体1中的中空纤维膜管束2，由于各根中空纤维膜管的侧壁一周为透气隔水膜，各根中空纤维膜管均以螺旋状置于密封腔体1中，则进入中空纤维膜管束2的目标液体仅在各根中空纤维膜管中、向着排液出口5方向进行流动，与此同时，基于中空纤维膜管的管壁为透气隔水膜，结合密封腔体1中处于真空状态，则密封腔体1内部、各根中空纤维膜管周围环境的压力小于各根中空纤维膜管中的压力，基于此，溶解于目标液体中的co2就会透过各根中空纤维膜管的管壁进入密封腔体1内部、中空纤维膜管束2的周围环境中，即实现了目标液体中co2的脱离，进而在真空泵3的处理下进行排出。基于现有尺寸中空纤维膜管束2在本专利设计中单个除碳电导测量装置中的应用，试验测得单个除碳电导测量装置能够去除液体中90％以上的co2，则实际应用中，基于设计要求，由至少一个除碳电导测量装置按送液入口4指向排液出口5方向依次串联，构成除碳电导测量装置组，如此实现更加高效的co2去除操作。

在目标液体通过除碳电导测量装置组处理后进行输出，由脱气电导率传感器测量目标液体在排出除碳电导测量装置组的排液口之后、其水中的阴离子含量；并且通过阳电导率传感器测量结果与脱气电导率传感器测量结果的对比，实现目标液体中co2含量的表征。

上述技术方案所设计除碳电导测量装置及系统，有效解决现有对氢电导率测量中出现的co2干扰的问题，不需加热、精确控温、冷却等装置，基于真空环境的构建，引入中空纤维膜管束2对目标液体进行处理，结构简单可靠，能够高效去除目标液体中溶解的co2，而且无需加热，不存在高温部件，不仅保护了操作维护人员的安全，而且能够实现对目标液体的准确测量，提高了工作效率。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。