[發(fā)明專(zhuān)利]金屬材料高溫水蒸汽氧化實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910017551.8
• 申請(qǐng)日: 2009-08-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101623661A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅敏;岳增武
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東電力研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B01L11/00
• 分類(lèi)號(hào): B01L11/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張 勇

所屬領(lǐng)域

本發(fā)明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?steels?on?the?air?sides?of?boiler?tubes?in?asteam/air?dual?environment”公開(kāi)了一種材料高溫氧化實(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

本發(fā)明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。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的的技術(shù)方案是：

一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。

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800℃，爐膛的恒溫工作段L＝150～400mm，爐溫控制精度為±2～10℃，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)。

所述氬氣供給器通過(guò)流量計(jì)與氬氣脫氧器連接。

本發(fā)明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℃時(shí)，爐膛的恒溫工作段L＝150～400mm，爐溫控制精度為±2～10℃，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。

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。

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。

本發(fā)明的有益效果是：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。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的裝置示意圖。