[发明专利]带有杂质添加功能的富氧燃气试验系统及杂质添加方法

权利要求书

1.一种带有杂质添加功能的富氧燃气试验系统，包括液氧供应模块、燃料供应模块；

其特征在于：还包括富氧燃气燃烧装置(11)；

所述液氧供应模块与富氧燃气燃烧装置(11)连接，液氧供应模块用于为富氧燃气燃烧装置(11)供应氧化剂；

所述燃料供应模块与富氧燃气燃烧装置(11)连接，燃料供应模块用于为富氧燃气燃烧装置(11)供应燃料；

所述液氧供应模块包括液氧输入管路(13)、液氧主管路(1)、杂质供应单元以及预冷回流单元；

所述液氧输入管路(13)的一端通过液氧主阀(2)与液氧主管路(1)输入端口连接，液氧输入管路(13)的另一端与外部液氧源连接；

所述液氧主管路(1)的输出端口与富氧燃气燃烧装置(11)连接；

所述杂质供应单元包括旁通液氧管路(8)和杂质贮存管(4)；所述杂质贮存管(4)内沉积有待添加杂质；旁通液氧管路(8)入口端与液氧输入管路(13)的一端连接，旁通液氧管路(8)出口端通过旁通氧阀(6)和杂质贮存管(4)的一端连接；杂质贮存管(4)的另一端连接液氧主管路(1)，且旁通液氧管路(8)的入口端压力高于杂质供应单元的出口端压力，用于旁通液氧管路(8)的入口端与出口端形成压力差，使得液氧携带杂质贮存管(4)中的待添加杂质进入液氧主管路(1)，进而输入富氧燃气燃烧装置(11)；

所述预冷回流单元用于为液氧输入管路(13)与旁通液氧管路(8)预冷。

2.根据权利要求1所述的一种带有杂质添加功能的富氧燃气试验系统，其特征在于：所述旁通液氧管路(8)上设置有旁通路节流装置(7)；

所述液氧主管路(1)上设置有主路节流装置(3)，主路节流装置(3)位于液氧主管路(1)与杂质贮存管(4)的另一端连接位置的上方，且位于液氧主管路(1)与液氧输入管路(13)的一端连接位置的下方。

3.根据权利要求2所述的一种带有杂质添加功能的富氧燃气试验系统，其特征在于：还包括设置于旁通氧阀(6)与杂质贮存管(4)之间的旁通过滤器(5)。

4.根据权利要求3所述的一种带有杂质添加功能的富氧燃气试验系统，其特征在于：所述预冷回流单元包括预冷排放管(14)；

所述预冷排放管(14)包括第一预冷管(141)、通过预冷排放阀(9)与第一预冷管(141)连接的第二预冷管(142)；

所述预冷排放管(141)的一端通过液氧主阀(2)分别与液氧输入管路(13)的一端以及液氧主管路(1)连接，预冷排放管(142)的一端通过旁通氧阀(6)连接旁通液氧管路(8)的另一端。

5.根据权利要求4所述的一种带有杂质添加功能的富氧燃气试验系统，其特征在于：所述杂质贮存管(4)为半圆弧形结构；

所述燃料供应模块通过燃料阀(10)与所述富氧燃气燃烧装置(11)连接。

6.一种杂质添加方法，基于权利要求1-5任一所述的一种带有杂质添加功能的富氧燃气试验系统，其特征在于，包括以下步骤：

1)试验前，对液氧输入管路(13)与旁通液氧管路(8)进行预冷；

2)打开液氧主阀(2)，保证液氧主管路(1)中液氧正常流动，并通过燃料供应模块给富氧燃气燃烧装置(11)提供燃料，使得富氧燃气燃烧装置(11)正常工作；

3)待试验中富氧燃气燃烧装置(11)燃烧状态稳定后，再打开旁通氧阀(6)，旁通液氧管路(8)中的液氧携带杂质贮存管(4)中的待添加杂质进入富氧燃气燃烧装置(11)，实现在富氧燃气环境下对待考核涡轮材料试验件的冲刷。

7.根据权利要求6所述的一种杂质添加方法，其特征在于，步骤3)具体为：

待试验中富氧燃气燃烧装置(11)燃烧状态稳定后，再打开旁通氧阀(6)，旁通液氧管路(8)中的液氧携带杂质贮存管(4)中的待添加杂质进入富氧燃气燃烧装置(11)，通过调节液氧主管路(1)上的主路节流装置(3)和旁通液氧管路(8)上的旁通路节流装置(7)，控制待添加杂质进入富氧燃气燃烧装置(11)的速率，实现在富氧燃气环境下对待考核涡轮材料试验件的冲刷。