[實(shí)用新型]一種高溫高流速液滴沖蝕實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022872123.8
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN213933528U
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴平;鮑一晨;張樂福;石秀強(qiáng);劉曉強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);上海核工程研究設(shè)計院有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N3/56
• 代理公司: 上海旭誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本實(shí)用新型公開了一種高溫高流速液滴沖蝕實(shí)驗(yàn)裝置，涉及材料實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域，包括高溫高壓實(shí)驗(yàn)回路、上充下泄輔助回路、上加熱棒、下加熱棒、旋轉(zhuǎn)盤；高溫高壓實(shí)驗(yàn)回路包括流量計、實(shí)驗(yàn)腔室、高溫旋轉(zhuǎn)泵、高溫循環(huán)泵、蒸汽發(fā)生器；上充下泄輔助回路包括蒸汽發(fā)生器、再生熱交換器、冷卻器、高壓泵、水化學(xué)控制系統(tǒng)、上充管道、下泄管道。通過本實(shí)用新型的實(shí)施，可以在高溫高壓環(huán)境下進(jìn)行液滴的沖蝕實(shí)驗(yàn)，并可以調(diào)節(jié)沖擊角度、沖擊速度、含氣率以及水化學(xué)參數(shù)，可以獲得較大范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及材料實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種高溫高流速液滴沖蝕實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

液滴沖蝕是指液滴通過流體動力作用沖擊固體表面造成損傷的現(xiàn)象，自然界中廣泛存在的雨滴沖蝕就是其中的典型案例。在核電廠的蒸汽發(fā)生器及其蒸汽管道中，也存在著液體沖蝕。蒸汽發(fā)生器是核電廠一回路和二回路的分界，一回路和二回路的介質(zhì)均處于高溫高壓狀態(tài)，蒸汽管道即位于二回路中。

目前國內(nèi)已有一些沖蝕實(shí)驗(yàn)機(jī)，公開號為CN104729792A的中國發(fā)明專利公開了一種液滴高度多向沖擊載荷的測量裝置，采用了液滴和傳感器兩部分的加速系統(tǒng)、可測量多角度沖擊載荷的傳感器，通過將液滴和傳感器分別加速以及改變碰撞固壁傾角，可測量單個液滴以不同沖擊角度沖擊固壁所產(chǎn)生的正壓力與切向力。公開號為CN111562188A的中國發(fā)明專利公開了一種高壓高流速循環(huán)兩相流沖蝕速率實(shí)驗(yàn)裝置，模擬高壓高流速兩相流沖蝕環(huán)境下管線鋼的沖蝕狀況，測定不同條件下的腐蝕速率。

現(xiàn)有的液滴沖蝕實(shí)驗(yàn)裝置多為常溫，或者非水蒸氣和液相水的兩項(xiàng)沖擊，無法模擬核電廠的蒸汽發(fā)生器及其蒸汽管道等條件下的液滴沖蝕條件，無法用于高溫高流速液滴的沖蝕實(shí)驗(yàn)。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種高溫高流速液滴沖蝕實(shí)驗(yàn)裝置，能夠模擬高溫高流速工況的液滴沖蝕條件，并能控制沖擊角度、沖擊速度以及含氣率來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)上的缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種在高溫高流速條件下進(jìn)行液滴沖蝕實(shí)驗(yàn)的裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種高溫高流速液滴沖蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括高溫高壓實(shí)驗(yàn)回路、上充下泄輔助回路、上加熱棒、下加熱棒、旋轉(zhuǎn)盤；

所述高溫高壓實(shí)驗(yàn)回路包括流量計、實(shí)驗(yàn)腔室、高溫旋轉(zhuǎn)泵、高溫循環(huán)泵、蒸汽發(fā)生器；所述蒸汽發(fā)生器的下部依次連接有所述高溫循環(huán)泵、所述流量計、所述實(shí)驗(yàn)腔室；所述蒸汽發(fā)生器的上部連接所述實(shí)驗(yàn)腔室；所述高溫旋轉(zhuǎn)泵的轉(zhuǎn)軸位于所述實(shí)驗(yàn)腔室內(nèi)；

所述上充下泄輔助回路包括所述蒸汽發(fā)生器、再生熱交換器、冷卻器、高壓泵、水化學(xué)控制系統(tǒng)、上充管道、下泄管道；所述再生熱交換器的第一側(cè)通過所述上充管道、所述下泄管道與所述蒸汽發(fā)生器連接；所述再生熱交換器的第二側(cè)依次連接有所述冷卻器、所述水化學(xué)控制系統(tǒng)、所述高壓泵；

所述旋轉(zhuǎn)盤位于所述實(shí)驗(yàn)腔室內(nèi)，并通過所述高溫旋轉(zhuǎn)泵帶動；

所述上加熱棒位于所述蒸汽發(fā)生器的上端部，所述下加熱棒位于所述蒸汽發(fā)生器的下端部。

進(jìn)一步地，還包括液位傳感器，所述液位傳感器位于所述蒸汽發(fā)生器的中間位置。

進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)盤的葉片曲線為漸開線。

進(jìn)一步地，所述蒸汽發(fā)生器的上半空間為蒸汽，下半空間為液相；所述上加熱棒自上而下插入氣相空間，所述下加熱棒自下而上插入液相空間。

進(jìn)一步地，所述高溫循環(huán)泵從所述蒸汽發(fā)生器液相中抽取液相水，所述高溫旋轉(zhuǎn)泵從所述蒸汽發(fā)生器中抽取蒸汽，高溫液相水和蒸汽在所述實(shí)驗(yàn)腔室中混合。

進(jìn)一步地，所述高溫旋轉(zhuǎn)泵、所述高溫循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，被測試樣均勻分布在所述旋轉(zhuǎn)盤的外圍。