[實用新型]一種實驗室使用的金屬材料高溫水蒸汽氧化實驗裝置

有效

• 申請號: 201420768457.2
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN204314199U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 陳銳;肖文凱;奚杰峰;何桂寬;張錦文;石巖
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

技術領域

本實用新型涉及一種金屬材料高溫水蒸汽氧化實驗裝置，尤其是涉及一種實驗室使用的金屬材料高溫水蒸汽氧化實驗裝置，專用于實驗室中。

背景技術

電站鍋爐受熱面管在高溫高壓條件下長時間運行，金屬材料會受到高溫水蒸汽氧化腐蝕，常出現受熱面管爆漏事故，對電廠的安全、可靠、經濟運行威脅極大。為了更好的了解水蒸汽氧化腐蝕機理，更好的模擬電廠實際運行工況，最好的方法就是設計專用的高溫氧化裝置進行實驗室模擬試驗。但是目前國內公布的氧化試驗裝置很少，且大多結構復雜、精度低、成本高，自動化程度低，例如申請號為201110421972.4的中國發明專利申請公開的金屬材料高溫水蒸汽氧化實驗裝置的精度低、成本高且安全性低；又如申請號為200920030886.9的中國實用新型專利公開的金屬材料高溫水蒸汽氧化實驗裝置的結構復雜，結構設計不合理，且精度較低。目前還沒有一種實驗室使用的結構簡單、精度高、自動化程度高、成本低的金屬材料高溫水蒸汽氧化實驗裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構簡單，設計合理，精度高，自動化程度高，成本低的實驗室使用的金屬材料高溫水蒸汽氧化實驗裝置。

本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：該實驗室使用的金屬材料高溫水蒸汽氧化實驗裝置的結構特點在于：包括氮氣供給器、上下嘴過濾瓶、水蒸汽發生裝置、反應器、管式加熱爐、氣體回收裝置、真空泵、測氧儀和熱電偶，所述氮氣供給器與上下嘴過濾瓶相連，所述上下嘴過濾瓶中的出氣管、反應器中的水蒸汽入口管、水蒸汽發生裝置中的水蒸汽出口管和真空泵中的抽汽管通過四通相連，所述上下嘴過濾瓶通過供水管與水蒸汽發生裝置相連，所述反應器位于管式加熱爐中，該反應器內設置有預熱管，所述預熱管通向反應器的反應段，所述反應器中的水蒸汽入口管和預熱管相連，所述氣體回收裝置和反應器相連，所述測氧儀與上下嘴過濾瓶連接，所述熱電偶安裝在反應器的反應段中。

作為優選，本實用新型所述氮氣供給器包括氮氣瓶和玻璃轉子流量計，所述氮氣瓶通過供氮管和上下嘴過濾瓶相連，所述玻璃轉子流量計安裝在供氮管上。

作為優選，本實用新型所述水蒸汽發生裝置包括電磁閥、浮球式水位控制器、三口燒瓶和加熱套，所述三口燒瓶位于加熱套上，所述上下嘴過濾瓶通過供水管與三口燒瓶相連，所述電磁閥安裝在供水管上，所述浮球式水位控制器連接在三口燒瓶中，該浮球式水位控制器和電磁閥連接。

作為優選，本實用新型所述反應器包括反應石英管和石英器皿，所述預熱管設置在反應石英管中，所述石英器皿位于反應石英管的反應段中。

作為優選，本實用新型所述上下嘴過濾瓶中的出氣管、反應器中的水蒸汽入口管、水蒸汽發生裝置中的水蒸汽出口管和真空泵中的抽汽管上均設置有電磁閥。

作為優選，本實用新型所述預熱管為蛇形預熱結構。

作為優選，本實用新型所述熱電偶為鎧裝數顯熱電偶。

作為優選，本實用新型所述加熱套為電子調溫加熱套。

作為優選，本實用新型所述氣體回收裝置為上嘴過濾瓶。

作為優選，本實用新型所述上下嘴過濾瓶與三口燒瓶均采用硅膠塞進行密封。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果：結構簡單，設計合理，精度高，自動化程度高，成本低。上下嘴過濾瓶與反應瓶連接管路上設有電磁閥，反應瓶內設有控制上下水位的兩個浮球，水位波動會引起上下浮球發生觸電，觸電后繼電器會控制電磁閥的開閉，從而實現自動供給反應用水，即通過浮球式水位控制器自動提供反應用水。測氧儀會對上下嘴過濾瓶水中的氧進行實時監測，熱電偶也會對反應段的溫度進行實時監測，從而可以更精準的記錄實驗溫度。管式加熱爐的工作溫度范圍為600-900℃，采用日本島電溫控器及單相SCR功率控制器控制，爐溫控制精度為±1℃，精準的溫度控制可以保證反應段溫度的穩定性。

三口燒瓶加熱用的加熱套的工作溫度范圍為150-200℃，上嘴過濾瓶是用來收集反應生成的氣體，反應完成后對上嘴過濾瓶中的水質進行分析。反應器中的石英器皿用來盛裝實驗試樣，以防試樣混亂。用氮氣將上下嘴過濾瓶水中的氧排出，并用真空泵抽出，測氧儀會實時記錄水中的氧含量；加熱套持續對反應器加熱，三口燒瓶向反應器提供所需的水蒸汽；反應石英管內設有蛇形預熱管，通過預熱管的預熱可以保證反應處的溫度達到試驗所需的溫度；反應后的蒸汽通過上嘴過濾瓶回收，反應完成后可以對收集的水進行水質分析。

附圖說明