[发明专利]适用于多场耦合条件下的多极端工况冲蚀试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种用于服役材料在苛刻环境下的冲蚀性能测试的试验装置，具体的说是一种耦合多种极端工况于一体的冲蚀试验装置。

背景技术

在各种工业设备中，如核电工业中的设备受到高温流体冲蚀；石油化工行业中的设备则常常受到腐蚀流体的冲蚀；而航空航天工业中的设备则是以高温气固流体冲蚀为主，等等。由于冲蚀流体的形态及温度的千变万化，使得一般的冲蚀试验设备很难具有冲蚀试验的普适性。因此，发明一种能够较为真实的模拟实际工业生产中材料所涉及的各种极端工况的冲蚀装置，从而实现对复杂服役环境的试验室模拟和服役材料性能的有效评估，对于该类服役环境下材料的设计开发和可靠性评估均具有重要的意义，目前，关于这类多种极端工况的试验装置的研究大多处于探索阶段或是功能较为单一，无法实现多种工况的耦合验证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在实验室条件下实现对工业上多种极端工况的有效模拟，使试验测试结果更加真实可靠的适用于多场耦合条件下的多极端工况冲蚀试验装置。

本发明的目的是这样实现的：

包括高压储气罐、密封储液罐、混合装置、冲蚀流体预热管、冲蚀试验室以及试验台，试验台设置于冲蚀试验室内，待测试样置于试验台上，冲蚀流体预热管伸入到冲蚀试验室内，冲蚀流体预热管与冲蚀试验喷管连接，冲蚀试验喷管的出口对准待测试样，冲蚀流体预热管的入口与混合装置连接，高压储气罐与密封储液罐分别通过管道与混合装置连接，高压储气罐配有进气系统，密封储液罐配有增压系统。

本发明还可以包括：

1、高压储气罐与混合装置之间的管道包括第一至第三3条管道，第一管道上串接第一添料装置后与混合装置相连，第二管道直接与混合装置相连，第三管道串接造雾系统后与混合装置相连，3条管道上都设置有压力调节控制器。

2、密封储液罐与混合装置之间的管道包括第四和第五2条管道，第四管道直接与混合装置相连，第五管道串接第二添料装置后与混合装置相连，2条管道上都设置有流量调节控制器。

3、试验台上开有1/4圆弧开口槽，安装待测试样的支架通过置于所述1/4圆弧开口槽中的定位螺栓与试验台定位；试验台下部设置有电子天平。

4、冲蚀试验室内设置有相机。

5、冲蚀试验喷管的出口处设置有热电偶。

高压储气罐内的高压气体，在压力调节控制器的控制下，可分别进入添料装置、造雾系统以及混合装置，进入添料装置和造雾系统的气体，可将所需添加的材料带入混合装置，在混合装置中混合后，进入冲蚀流体预热管中预热，然后经冲蚀试验喷管喷入试验室中，对夹持在试验台上的待测试样进行试验；密封储液罐内的液体在压力的作用下，由流量调节控制器控制液体进入添料装置和混合装置，进入添料装置的液体，可将所需添加的材料带入混合装置，在混合装置中混合后，进入冲蚀流体预热管先预热，然后通过冲蚀试验喷管喷入冲蚀试验室，对夹持在试验台上的待测试样进行试验。试验后的流体，通过冲蚀流体排溢管进入冲蚀流体冷却回收装置中，进行相应的冲蚀流体后处理。

多种工况的切换，是通过控制和调节压力调节控制器、流量调节控制器、造雾系统、添料装置、阀门的工作状态以及配合加热温度控制面板、加热装置、热电偶的使用来实现的。

冲蚀流体中的添加材料的含量，是通过对压力调节控制器、造雾系统、流量调节控制器、添料装置、阀门的工作状态的调节与控制，来实现对冲蚀流体中的固相含量的调节和控制。

冲蚀试验温度的控制是由加热温度控制面板、加热装置、热电偶配合使用来实现的，常规的可调温度范围为室温-850℃。

冲蚀角的调节是通过改变试验台上的定位螺母在1/4圆弧口槽中所处的位置来实现的。冲蚀角度的可调范围为0-90°之间的任意角度值。

冲蚀速率的控制和调节则是通过对压力调节控制器、流量调节控制器以及阀门的工作状态的调节与控制来实现的。

本发明将多种冲蚀实验配件进行科学的集成和耦合，从而在实验室条件下实现对工业上多种极端工况的有效模拟，使试验测试结果更加真实可靠，同时使该装置实现在更多工业领域的应用和模拟。

附图说明

图1是本发明的适用于多场耦合条件下的多极端工况冲蚀试验装置结构示意图；

图2是混合装置内部混合转子的结构示意图；

图3是试验台部分局部放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细的描述：