[發明專利]一種可調式充放型高溫高壓氦氣實驗系統及方法

有效

• 申請號: 201510510999.9
• 申請日: 2015-08-18
• 公開（公告）號: CN105118536B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 鄧海飛;汪衛華;楊世軍;江海燕;史博;程德勝;韓佳佳;黃生洪;楊錦宏;王榮飛
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍軍官學院
• 主分類號: G21C17/10
• 分類號: G21C17/10
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 孟卜娟,賈玉忠

1.一種可調式充放型高溫高壓氦氣實驗系統，其特征在于包括：熱工水力實驗段(1)、高壓氦氣瓶組(2)、第一減壓閥(3)、第二減壓閥(11)、第三減壓閥(15)、電加熱器(4)、高頻感應電源(5)、冷卻器(6)、水冷系統(7)、流量計(8)、直通控制閥(9)、氦氣儲氣罐(10)、氦氣緩沖罐(12)、氦氣補充氣瓶(13)、氦氣壓縮機(14)、真空泵(16)、第一壓力變送器(P₁)、第二壓力變送器(P₂)、第一溫度變送器(T₁)、第二溫度變送器(T₂)、第三溫度變送器(T₃)和第一至第十閥門(V₁～V₁₀)；高壓氦氣瓶組(2)出口經第七閥門(V₇)與第一減壓閥(3)入口相連，第一減壓閥(3)出口連接電加熱器(4)入口，電加熱器(4)出口與熱工水力實驗段(1)入口相連，熱工水力實驗段(1)入口端分別接有第一壓力變送器(P₁)和溫度變送器(T₁)，第一壓力變送器(P₁)的測量信號輸出至第一減壓閥(3)的控制端口，第一溫度變送器(T₁)的測量信號輸出至電加熱器(4)的控制端口，高頻感應電源(5)對熱工水力實驗段(1)進行感應加熱，熱工水力實驗段(1)出口端安裝有第二壓力變送器(P₂)和第二溫度變送器(T₂)，并接至冷卻器(6)的高溫氣體入口端，水冷系統(7)與冷卻器(6)的水冷流道相連，冷卻器(6)的氣體出口端連接至流量計(8)入口，第三溫度變送器(T₃)安裝于冷卻器(6)氣體出口端，第三溫度變送器(T₃)的測量信號輸出至水冷系統(7)的控制端口，用以控制連接水冷系統(7)與冷卻器(6)的第八閥門(V₈)開合度，流量計(8)出口直接連接至直通控制閥(9)入口，流量計(8)的測量信號輸出至直通控制閥(9)的控制端口，直通控制閥(9)出口直接連接氦氣儲氣罐(10)入口，氦氣儲氣罐(10)出口經第九閥門(V₉)與第二減壓閥(11)入口相連，第二減壓閥(11)出口直接連接氦氣緩沖罐(12)主入口，氦氣補充氣瓶(13)經第十閥門(V₁₀)連接至第三減壓閥(15)入口，第三減壓閥(15)出口連接氦氣緩沖罐(12)補充氣入口，氦氣緩沖罐(12)出口連接氦氣壓縮機(14)入口，氦氣壓縮機(14)出口經第六閥門(V₆)連接高壓氦氣瓶組(2)入口，為使得全回路利用一臺真空泵(16)即能完成抽真空，在氦氣壓縮機(14)出口與第六閥門(V₆)連接管道、氦氣緩沖罐(12)出口與氦氣壓縮機(14)入口連接管道、第七閥門(V₇)與第一減壓閥(3)入口連接管道、第九閥門(V₉)與第二減壓閥(11)入口連接管道分別經第一閥門(V₁)、第二閥門(V₂)、第三閥門(V₃)、第四閥門(V₄)并聯至第五閥門(V₅)入口，第五閥門(V₅)出口連接真空泵(16)入口。

2.根據權利要求1所述的一種可調式充放型高溫高壓氦氣實驗系統，其特征在于：所述熱工水力實驗段(1)中氦氣壓力調節范圍為3MPa～10MPa、溫度調節范圍為20℃～350℃、流量調節范圍為5g/s～200g/s。

3.根據權利要求1所述的一種可調式充放型高溫高壓氦氣實驗系統，其特征在于：所述高頻感應電源(5)為200KW大功率高頻感應電源，通過線圈電磁感應加熱熱工水力實驗段(1)，樣件表面熱流密度達10MW/m²。