[發明專利]測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置

有效

• 申請號: 201510522759.0
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN105070335B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 彭威;楊小勇;孫小凱;趙鋼;張天琦
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G21C17/10
• 分類號: G21C17/10;G21C17/112;G21C15/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙)11311
• 代理人: 田明,任曉航

1.一種測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置，其特征在于：包括高壓氣源系統(1)、加熱系統(2)、主管道系統(3)、試驗段系統(4)、粉塵注入系統(5)、除塵排放系統(6)；所述高壓氣源系統(1)和所述加熱系統(2)依次串聯在所述主管道系統(3)的一端，所述粉塵注入系統(5)連接在所述主管道側面，所述除塵排放系統(6)連接在所述主管道系統(3)的另一端，而所述試驗段(4)串聯在所述主管道系統(3)的內部；其中，所述高壓氣源系統(1)用于向所述主管道系統(3)提供高壓氣體；所述加熱系統(2)用于對所述高壓氣源系統提供的氣體進行加熱；所述粉塵注入系統(5)用于對所述主管道系統(3)中的氣體加入石墨粉塵；所述除塵排放系統(6)用于整個裝置的氣體泄放出口；

所述主管道系統(3)包括氣體管路；所述氣體管路的上游連接有恒壓調節閥(11)，用于調節獲得所需的氣體壓力；所述氣體管路下游連接有恒流量調節閥(25)，用于調節獲得所需的氣體流速。

2.按照權利要求1所述的測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置，其特征在于：所述高壓氣源系統(1)由一個以上高壓儲氣罐(7)(8)(9)構成。

3.按照權利要求2所述的測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置，其特征在于：所述高壓氣源系統(1)由三個高壓儲氣罐(7)(8)(9)構成，分別充滿空氣、氮氣、氦氣。

4.按照權利要求2所述的測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置，其特征在于：所述高壓儲氣罐為可更換的設置。

5.按照權利要求1所述的測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置，其特征在于：所述加熱系統(2)與所述高壓氣源系統(1)的出氣管路相連，由電加熱器(10)對管道中的氣流進行加熱；所述電加熱器的功率可調并進行反饋控制，通過檢測加熱器出口氣體的溫度(13)反饋給功率調節器(14)進行調節，從而氣流的溫度可調。

6.按照權利要求1所述的測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置，其特征在于：所述加熱系統的出口管路上設置有截止閥(11)。

7.根據權利要求1所述的測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置，其特征在于：在所述試驗段系統(4)和所述除塵排放系統(6)之間的管路上設置有第一溫度傳感器(18)、第一壓力傳感器(19)以及風速傳感器(20)。

8.根據權利要求1所述的測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置，其特征在于：所述粉塵注入系統(5)包括高壓氣瓶(21)、粉塵容器(23)以及第一截止閥(22)、第二截止閥(24)；石墨粉塵在試驗前容納在所述粉塵容器(23)中；試驗時打開所述第一截止閥(22)和所述第二截止閥(24)，石墨粉塵隨著高壓氣瓶(21)的氣流注入到主管道系統中。

9.根據權利要求1所述的測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置，其特征在于：所述試驗段系統(4)包括試驗器件(20)、連接法蘭(18)及試驗段本體(19)；試驗段系統通過連接法蘭與主管道管道相連；用于測量的試驗器件可拆卸地安置在所述試驗段本體里面。

10.根據權利要求1所述的測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置，其特征在于：所述除塵排放系統(6)包括截止閥(26)和粉塵過濾器(27)；當試驗結束或者主管道中氣體超壓時，所述截止閥(26)打開進行排氣，氣流中的粉塵通過粉塵過濾器(27)過濾掉。

11.根據權利要求10所述的測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置，其特征在于：所述加熱系統的出氣管路上、在所述截止閥的上游還設置有第二壓力傳感器(12)和第二溫度傳感器(13)。

12.根據權利要求1所述的測量高溫高壓含塵氣流中器件壁面粉塵沉積特性的裝置，其特征在于：所述主管道系統及所述試驗段系統外部設置有保溫層(28)，以減少管道壁面的散熱。