專(zhuān)利名稱(chēng)：金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置 所屬領(lǐng)域 本實(shí)用新型涉及一種高溫氧化試驗(yàn)裝置，特別是金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
金屬材料在高溫水蒸汽環(huán)境中工作，會(huì)遭受氧化腐蝕損傷。為評(píng)價(jià)材料的抗腐蝕的性能，通常需要在實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)裝置中進(jìn)行氧化試驗(yàn)。2000年9月在日本召開(kāi)的高溫腐蝕與保護(hù)國(guó)際會(huì)議上發(fā)表的論文"Corrosion behavior of ferritic steel s on the airsides of boiler tubes in asteam/air dual environment，，公開(kāi)了——禾中材料高^(guò)顯氧化實(shí)
驗(yàn)裝置的技術(shù)方案，該技術(shù)方案中實(shí)驗(yàn)中的水蒸汽直接輸送到反應(yīng)器中的樣品實(shí)驗(yàn)段，由于樣品與水蒸汽的溫差大，水蒸汽導(dǎo)致試樣冷卻而造成實(shí)驗(yàn)誤差。還因水蒸汽發(fā)生器運(yùn)行波動(dòng)，使蒸汽的壓力、流量變化，也影響試驗(yàn)的精度。 發(fā)明目的 本實(shí)用新型的目的是克服已有技術(shù)的不足之處，提供一種操作控制方便、實(shí)驗(yàn)數(shù)
據(jù)可靠、精度高的金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置。 本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的的技術(shù)方案是 —種金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置，它包括氬氣供給器、氬氣脫氧器、水蒸汽發(fā)生器、管式電爐和反應(yīng)器，其中氬氣供給器出口管接氬氣脫氧器，氬氣脫氧器出口管與水蒸汽發(fā)生器的水蒸汽出口管及反應(yīng)器的水蒸汽入口管相連；所述水蒸汽發(fā)生器設(shè)有水位自動(dòng)控制器，水蒸汽發(fā)生器與穩(wěn)定供水裝置連接，穩(wěn)定供水裝置與氬氣脫氧器出口管連接；所述反應(yīng)器置于管式電爐的爐膛中，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)預(yù)熱管，預(yù)熱管的一端接水蒸汽入口 ，另一端至反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)段。 所述氬氣脫氧器出口管與反應(yīng)器入口管均與真空泵連接。[0009] 所述氬氣脫氧器為采用焦性沒(méi)食子酸深度脫氧的脫氧器。 所述穩(wěn)定供水裝置包括除氧蓄水箱，除氧蓄水箱的氬氣引入管與氬氣脫氧器出口管連接，除氧蓄水箱內(nèi)裝有除離子水；除氧蓄水箱還通過(guò)管路給水箱連接，給水箱通過(guò)管路與水蒸汽發(fā)生器連接；給水箱與水蒸汽發(fā)生器連接管路上設(shè)有調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥與由水蒸汽發(fā)生器的水位自動(dòng)控制器控制。 所述管式電爐的工作溫度為80(TC，爐膛的恒溫工作段L = 150 400mm，爐溫控制精度為±2 l(TC，以保證反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)段內(nèi)溫度均勻。 所述反應(yīng)器和預(yù)熱管均由石英制成，反應(yīng)器為管形；預(yù)熱管的長(zhǎng)度為管式電爐爐膛長(zhǎng)度的1. 5 4倍，呈蛇形管狀布置在反應(yīng)器內(nèi)。[0013] 所述氬氣供給器通過(guò)流量計(jì)與氬氣脫氧器連接。 本實(shí)用新型的金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置，包括氬氣供給器、水蒸汽發(fā)生器、管式電爐和反應(yīng)器。其特點(diǎn)是氬氣供給器出口管接一氬氣脫氧器，脫氧器出口管與水蒸汽發(fā)生器的水蒸汽出口管及反應(yīng)器的水蒸汽入口管相連，用氬氣將水蒸汽發(fā)生器和反應(yīng)器中的空氣排出，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；所說(shuō)的水蒸汽發(fā)生器是電熱水蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器中的水蒸汽出口管與反應(yīng)器的入口相連，向反應(yīng)器供應(yīng)實(shí)驗(yàn)所需的水蒸汽；蒸汽發(fā)生器由給水箱供水，給水箱的出水管經(jīng)調(diào)節(jié)閥與蒸汽發(fā)生器相連，向水蒸汽發(fā)生器供水，維持其水位穩(wěn)定，保證均勻、穩(wěn)定的生產(chǎn)水蒸汽供給反應(yīng)器；所說(shuō)的管式電爐，當(dāng)工作溫度800°C時(shí)，爐膛的恒溫工作段L = 150 400mm，爐溫控制精度為±2 l(TC，以保證反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)段內(nèi)溫度均勻；所說(shuō)的反應(yīng)器為管形，置于管式電爐的爐膛中，其安放試樣的實(shí)驗(yàn)段應(yīng)處于管式電爐的恒溫工作段，反應(yīng)器內(nèi)有一預(yù)熱管，預(yù)熱管的一端接水蒸汽入口 ，另一端至反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)段，進(jìn)入反應(yīng)器的水蒸汽先經(jīng)過(guò)預(yù)熱管預(yù)熱后，再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)段工作，以降低水蒸汽與試樣間的溫度差，保證實(shí)驗(yàn)精度。 反應(yīng)器和預(yù)熱器由石英制成，預(yù)熱管的長(zhǎng)度為管式電爐爐膛長(zhǎng)度的1.5 4倍，呈蛇形管狀布置在反應(yīng)器內(nèi)。 氬氣脫氧器為采用焦性沒(méi)食子酸深度脫氧的脫氧器。 給水箱由一個(gè)除氧蓄水箱供水，除氧蓄水箱的氬氣引入管與除氧器后的氬氣管路相接，引氬氣進(jìn)入蓄水箱的除離子水中，使除離子水充氣脫氧，以保證實(shí)驗(yàn)水蒸汽的純凈。[0018] 給水箱向外供水的調(diào)節(jié)閥由水蒸汽發(fā)生器的水位自動(dòng)控制器控制。[0019] 還有一個(gè)機(jī)械真空泵與水蒸汽發(fā)生器的出口管和反應(yīng)器的入口管相接，以將水蒸汽發(fā)生器和反應(yīng)器中的空氣抽出，進(jìn)一步保證試樣工作環(huán)境的潔凈。 本實(shí)用新型的有益效果是由于技術(shù)方案采用了預(yù)熱管預(yù)熱水蒸汽，除離子水用氬氣除氧，水蒸汽發(fā)生器給水自動(dòng)控制，采用抽真空及氬氣排出系統(tǒng)內(nèi)的空氣等措施，實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)化程度高，操作方便，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

圖1是本實(shí)用新型的裝置示意圖。 其中l(wèi)-氬氣瓶、2-流量計(jì)、3-脫氧器、4-除氧蓄水箱、5-給水箱、6-調(diào)節(jié)閥、7-水蒸汽發(fā)生器、8-水位自動(dòng)控制器、9_反應(yīng)器、10-管式電爐、ll-預(yù)熱管、12-真空泵。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。 圖1中，氬氣供給器為氬氣瓶l，氬氣瓶1的出口管經(jīng)流量計(jì)2與焦性沒(méi)食子酸脫氧器3相連，脫氧器3的出口管與水蒸汽發(fā)生器7的水蒸汽出口管及反應(yīng)器9的水蒸汽入口管相連，用氬氣將水蒸汽發(fā)生器7和反應(yīng)器9中的空氣排出。脫氧器3的出口管還被引入除氧蓄水箱4的除離子水中，使除離子水充氣脫氧，脫氧后的水進(jìn)入給水箱5中，給水箱5的出水管由水蒸汽發(fā)生器7中的水位自動(dòng)控制器8自動(dòng)控制，經(jīng)調(diào)節(jié)閥6進(jìn)入水蒸汽發(fā)生器7中，以維持水蒸汽發(fā)生器的水位穩(wěn)定。水蒸汽發(fā)生器7為電熱式，容積為2000ml，額定功率為450 IIOOW，電壓在0 220V范圍調(diào)節(jié)，產(chǎn)生的水蒸汽經(jīng)出口管與反應(yīng)器9的入口相連，向反應(yīng)器9供應(yīng)水蒸汽。反應(yīng)器9為管形，由石英制成，直徑為58mm，長(zhǎng)度為1000mm，置于管式電爐10中。管式電爐10為功率4kW的電阻爐，型號(hào)為SK2-4-10，額定溫度IOO(TC，爐膛直徑為60mm，爐膛長(zhǎng)度為1000mm，恒溫工作段為250mm，爐溫控制精度為±5°C。反應(yīng)器9內(nèi)的預(yù)熱管11由石英制成，直徑為10mm，長(zhǎng)度為1500mm，呈蛇形管狀布置在反應(yīng)器9內(nèi)， 一端接反應(yīng)器9的水蒸汽入口 ，另一端至反應(yīng)器9的實(shí)驗(yàn)段。真空泵12為2XZ-1型旋片式真空泵，與水蒸汽發(fā)生器7的出口管和反應(yīng)器9的入口管相接，以事先將空氣抽出，進(jìn)一步保證試樣工作環(huán)境的潔凈。
權(quán)利要求一種金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是，它包括氬氣供給器、氬氣脫氧器、水蒸汽發(fā)生器、管式電爐和反應(yīng)器，其中氬氣供給器出口管接氬氣脫氧器，氬氣脫氧器出口管與水蒸汽發(fā)生器的水蒸汽出口管及反應(yīng)器的水蒸汽入口管相連；所述水蒸汽發(fā)生器設(shè)有水位自動(dòng)控制器，水蒸汽發(fā)生器與穩(wěn)定供水裝置連接，穩(wěn)定供水裝置與氬氣脫氧器出口管連接；所述反應(yīng)器置于管式電爐的爐膛中，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)預(yù)熱管，預(yù)熱管的一端接水蒸汽入口，另一端至反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)段。
2. 如權(quán)利要求1所述的金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是，所述氬氣脫氧 器出口管與反應(yīng)器入口管均與真空泵連接。
3. 如權(quán)利要求1所述的金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是，所述氬氣脫氧 器為采用焦性沒(méi)食子酸深度脫氧的脫氧器。
4. 如權(quán)利要求1所述的金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是，所述穩(wěn)定供水 裝置包括除氧蓄水箱，除氧蓄水箱的氬氣引入管與氬氣脫氧器出口管連接，除氧蓄水箱內(nèi) 裝有除離子水；除氧蓄水箱還通過(guò)管路給水箱連接，給水箱通過(guò)管路與水蒸汽發(fā)生器連接； 給水箱與水蒸汽發(fā)生器連接管路上設(shè)有調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥與由水蒸汽發(fā)生器的水位自動(dòng)控制 器控制。
5. 如權(quán)利要求1所述的金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是，所述管式電爐 的工作溫度為800°C ，爐膛的恒溫工作段L = 150 400mm，爐溫控制精度為±2 l(TC ，以 保證反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)段內(nèi)溫度均勻。
6. 如權(quán)利要求1所述的金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是，所述反應(yīng)器和 預(yù)熱管均由石英制成，反應(yīng)器為管形；預(yù)熱管的長(zhǎng)度為管式電爐爐膛長(zhǎng)度的1. 5 4倍，呈 蛇形管狀布置在反應(yīng)器內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求1所述的金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是，所述氬氣供給 器通過(guò)流量計(jì)與氬氣脫氧器連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置。它具有操作控制方便、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠、精度高等優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)為它包括氬氣供給器、氬氣脫氧器、水蒸汽發(fā)生器、管式電爐和反應(yīng)器，其中氬氣供給器出口管接氬氣脫氧器，氬氣脫氧器出口管與水蒸汽發(fā)生器的水蒸汽出口管及反應(yīng)器的水蒸汽入口管相連；所述水蒸汽發(fā)生器設(shè)有水位自動(dòng)控制器，水蒸汽發(fā)生器與穩(wěn)定供水裝置連接，穩(wěn)定供水裝置與氬氣脫氧器出口管連接；所述反應(yīng)器置于管式電爐的爐膛中，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)預(yù)熱管，預(yù)熱管的一端接水蒸汽入口，另一端至反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)段。
文檔編號(hào)G01N17/00GK201444139SQ20092003088
公開(kāi)日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者傅敏, 岳增武 申請(qǐng)人:山東電力研究