一種用于模擬高溫熔鹽沖蝕環境的實驗裝置的制作方法

本發明涉及高溫熔鹽沖蝕設備技術領域，特別涉及一種用于模擬高溫熔鹽沖蝕環境的實驗裝置。

背景技術：

腐蝕、磨損和防護一直是各工業領域中倍受關注的課題。我國是一個以火力發電為主的國家，為使煤炭資源得以充分合理地利用，在電站鍋爐中大量使用高含灰量的劣質煤。因此電站鍋爐管道常因發生高溫沖蝕磨損和熱腐蝕，使管壁非正常減薄而過早失效鍋爐“四管”爆漏事故是長期困擾火電站的，一個可行途徑就是使用各種具有防腐耐磨性能的涂層技術。模擬沖蝕環境中工作的部件的磨損和腐蝕情況，來預測涂層的使用壽命和開發更耐腐蝕的高溫涂層具有較好的指導意義。傳統的熱電偶升溫速度慢，保溫效果也差、模擬效果不理想，需要有一套升溫速率快，保溫效果好的控溫升溫裝置，配置含特定熔鹽比例的沖蝕物并對涂層進行加熱可以模擬在高溫沖蝕環境中工作的電廠鍋爐的腐蝕環境。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于模擬高溫熔鹽沖蝕環境的實驗裝置，升溫速率快、保溫效果好且具有成本優勢。

本發明的技術方案為：一種用于模擬高溫熔鹽沖蝕環境的實驗裝置，包括空壓機、轉子流量計、噴槍、儲料罐、噴砂箱、試樣架、電磁加熱器、角度計和水箱；所述空壓機通過耐壓軟管連接轉子流量計，轉子流量計通過耐壓軟管連接噴槍；所述儲料罐設于噴槍上方，并與噴槍相連通，與噴槍一體連接的噴嘴置于噴砂箱內，靠近噴砂箱入口前端；所述試樣架、電磁加熱器和角度計均設于噴砂箱內；所述試樣架固定安裝在噴砂箱中間位置，試樣架設有移動導軌，方便調節試樣與噴嘴的距離；所述電磁加熱器和角度計安裝在試樣架上方，試樣放置于電磁加熱器，角度計調節試樣的沖蝕角度方向；所述水箱通過水管與噴砂箱相連通。

優選地，所述空壓機和轉子流量計連接之間設有壓力表和閥門；所述儲料罐和噴槍連接之間也設有閥門。

優選地，所述噴砂箱內還設有保溫隔斷和鼓風機；噴砂箱的上端和下端各固定安裝有保溫隔斷，并靠近噴砂箱入口前端，使噴嘴介于上下兩處的保溫隔斷的中間；所述鼓風機安裝固定在噴砂箱出口后端，將細小的粉塵、帶有熔鹽的腐蝕性或有毒粉塵氣體鼓入水箱中。

優選地，所述噴砂箱下端設有若干個出砂孔，噴砂箱下端與裝砂漏斗相連接。

優選地，所述保溫隔斷為石棉或保溫磚，用于防止噴砂箱內外的熱傳導,起到阻斷隔斷熱量的作用。

本發明的有益效果是：本發明的實驗裝置能夠模擬熔鹽腐蝕沖蝕環境，可以向沖蝕顆粒里添加不用成分和比例的鹽來模擬工件的工作環境；升溫速率快、保溫效果好且可調節的變量多，如沖蝕角、沖蝕氣流流速和氣壓、沖蝕顆粒粒徑和沖蝕距離都可以調劑，通過加速腐蝕來預測涂層的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明用于模擬高溫熔鹽沖蝕環境的實驗裝置的結構示意圖。

附圖標記：空壓機1、轉子流量計2、噴槍3、儲料罐4、噴砂箱5、試樣架6、電磁加熱器7、角度計8、水箱9、耐壓軟管10、水管11、壓力表12、閥門13、保溫隔斷14、鼓風機15、裝砂漏斗16、噴嘴31、出砂孔51、移動導軌61。

具體實施方式

如圖1所示，本發明用于模擬高溫熔鹽沖蝕環境的實驗裝置，包括空壓機1、轉子流量計2、噴槍3、儲料罐4、噴砂箱5、試樣架6、電磁加熱器7、角度計8和水箱9；空壓機1通過耐壓軟管10連接轉子流量計2，轉子流量計2通過耐壓軟管10連接噴槍3；儲料罐4設于噴槍3上方，并與噴槍3相連通，與噴槍3一體連接的噴嘴31置于噴砂箱5內，靠近噴砂箱5入口前端；試樣架6、電磁加熱器7和角度計8均設于噴砂箱5內；試樣架6固定安裝在噴砂箱5中間位置，試樣架6設有移動導軌61，方便調節試樣與噴嘴的距離；電磁加熱器7和角度計8安裝在試樣架6上方，試樣放置于電磁加熱器7，角度計8調節試樣的沖蝕角度方向；水箱9通過水管11與噴砂箱5相連通。

進一步地，空壓機1和轉子流量計2連接之間設有壓力表12和閥門13；儲料罐4和噴槍3連接之間也設有閥門13；其中，通過壓力表12調節沖蝕氣壓，閥門13控制氣體流量，儲物罐用于調配特定比例含熔鹽的沖蝕物。

進一步地，噴砂箱5內還設有保溫隔斷14和鼓風機15；噴砂箱5的上端和下端各固定安裝有保溫隔斷14，并靠近噴砂箱5入口前端，使噴嘴31介于上下兩處的保溫隔斷14的中間；鼓風機15安裝固定在噴砂箱5出口后端，將細小的粉塵、帶有熔鹽的腐蝕性或有毒粉塵氣體鼓入水箱9中。

進一步地，噴砂箱5下端設有若干個出砂孔51，噴砂箱5下端與裝砂漏斗16相連接。

進一步地，所述保溫隔斷14為石棉或保溫磚，用于防止噴砂箱5內外的熱傳導,起到阻斷隔斷熱量的作用。

本發明的工作原理為:利用高壓高速氣流攜帶的沖蝕顆粒沖擊試樣表面，利用加速沖蝕實驗來模擬實際的沖蝕環境，通過改變不同條件和控制變量來模擬不同條件下的沖蝕效果，這些變量有：氣壓、氣體流速、沖蝕顆粒粒徑及材料、沖蝕距離和角度和溫度等。該實驗裝置利用電磁感應產生的渦流來加熱涂層試樣；待試樣溫度達到特定溫度后加熱系統停止工作，當溫度降低時加熱系統繼續升溫至特定溫度，因此具有升溫速率快、保溫效果好且可調節變量多的特點，對預測涂層的使用壽命和開發更耐腐蝕的高溫涂層具有較好的指導意義。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何不經過創造性勞動想到的變化或簡單替換，都應該涵蓋在本發明的保護范圍之內。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種用于模擬高溫熔鹽沖蝕環境的實驗裝置，包括空壓機、轉子流量計、噴槍、儲料罐、噴砂箱、試樣架、電磁加熱器、角度計和水箱；空壓機通過耐壓軟管連接轉子流量計，轉子流量計通過耐壓軟管連接噴槍；儲料罐設于噴槍上方，并與噴槍相連通，與噴槍一體連接的噴嘴置于噴砂箱內，靠近噴砂箱入口前端；試樣架、電磁加熱器和角度計均設于噴砂箱內；試樣架固定安裝在噴砂箱中間位置，試樣架設有移動導軌；電磁加熱器和角度計安裝在試樣架上方，試樣放置于電磁加熱器，角度計調節試樣的角度方向；所述水箱通過水管與噴砂箱相連通。本發明的實驗裝置升溫速率快、保溫效果好且可調節的變量多通過加速腐蝕來預測涂層的使用壽命。

技術研發人員：梁天權;李玉杰;藺宇航;敖潤;趙航;曾建民
受保護的技術使用者：廣西大學
技術研發日：2017.07.06
技術公布日：2017.10.03