[实用新型]一种实验室使用的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属材料高温水蒸汽氧化实验装置，尤其是涉及一种实验室使用的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置，专用于实验室中。

背景技术

电站锅炉受热面管在高温高压条件下长时间运行，金属材料会受到高温水蒸汽氧化腐蚀，常出现受热面管爆漏事故，对电厂的安全、可靠、经济运行威胁极大。为了更好的了解水蒸汽氧化腐蚀机理，更好的模拟电厂实际运行工况，最好的方法就是设计专用的高温氧化装置进行实验室模拟试验。但是目前国内公布的氧化试验装置很少，且大多结构复杂、精度低、成本高，自动化程度低，例如申请号为201110421972.4的中国发明专利申请公开的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置的精度低、成本高且安全性低；又如申请号为200920030886.9的中国实用新型专利公开的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置的结构复杂，结构设计不合理，且精度较低。目前还没有一种实验室使用的结构简单、精度高、自动化程度高、成本低的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简单，设计合理，精度高，自动化程度高，成本低的实验室使用的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该实验室使用的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置的结构特点在于：包括氮气供给器、上下嘴过滤瓶、水蒸汽发生装置、反应器、管式加热炉、气体回收装置、真空泵、测氧仪和热电偶，所述氮气供给器与上下嘴过滤瓶相连，所述上下嘴过滤瓶中的出气管、反应器中的水蒸汽入口管、水蒸汽发生装置中的水蒸汽出口管和真空泵中的抽汽管通过四通相连，所述上下嘴过滤瓶通过供水管与水蒸汽发生装置相连，所述反应器位于管式加热炉中，该反应器内设置有预热管，所述预热管通向反应器的反应段，所述反应器中的水蒸汽入口管和预热管相连，所述气体回收装置和反应器相连，所述测氧仪与上下嘴过滤瓶连接，所述热电偶安装在反应器的反应段中。

作为优选，本实用新型所述氮气供给器包括氮气瓶和玻璃转子流量计，所述氮气瓶通过供氮管和上下嘴过滤瓶相连，所述玻璃转子流量计安装在供氮管上。

作为优选，本实用新型所述水蒸汽发生装置包括电磁阀、浮球式水位控制器、三口烧瓶和加热套，所述三口烧瓶位于加热套上，所述上下嘴过滤瓶通过供水管与三口烧瓶相连，所述电磁阀安装在供水管上，所述浮球式水位控制器连接在三口烧瓶中，该浮球式水位控制器和电磁阀连接。

作为优选，本实用新型所述反应器包括反应石英管和石英器皿，所述预热管设置在反应石英管中，所述石英器皿位于反应石英管的反应段中。

作为优选，本实用新型所述上下嘴过滤瓶中的出气管、反应器中的水蒸汽入口管、水蒸汽发生装置中的水蒸汽出口管和真空泵中的抽汽管上均设置有电磁阀。

作为优选，本实用新型所述预热管为蛇形预热结构。

作为优选，本实用新型所述热电偶为铠装数显热电偶。

作为优选，本实用新型所述加热套为电子调温加热套。

作为优选，本实用新型所述气体回收装置为上嘴过滤瓶。

作为优选，本实用新型所述上下嘴过滤瓶与三口烧瓶均采用硅胶塞进行密封。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简单，设计合理，精度高，自动化程度高，成本低。上下嘴过滤瓶与反应瓶连接管路上设有电磁阀，反应瓶内设有控制上下水位的两个浮球，水位波动会引起上下浮球发生触电，触电后继电器会控制电磁阀的开闭，从而实现自动供给反应用水，即通过浮球式水位控制器自动提供反应用水。测氧仪会对上下嘴过滤瓶水中的氧进行实时监测，热电偶也会对反应段的温度进行实时监测，从而可以更精准的记录实验温度。管式加热炉的工作温度范围为600-900℃，采用日本岛电温控器及单相SCR功率控制器控制，炉温控制精度为±1℃，精准的温度控制可以保证反应段温度的稳定性。

三口烧瓶加热用的加热套的工作温度范围为150-200℃，上嘴过滤瓶是用来收集反应生成的气体，反应完成后对上嘴过滤瓶中的水质进行分析。反应器中的石英器皿用来盛装实验试样，以防试样混乱。用氮气将上下嘴过滤瓶水中的氧排出，并用真空泵抽出，测氧仪会实时记录水中的氧含量；加热套持续对反应器加热，三口烧瓶向反应器提供所需的水蒸汽；反应石英管内设有蛇形预热管，通过预热管的预热可以保证反应处的温度达到试验所需的温度；反应后的蒸汽通过上嘴过滤瓶回收，反应完成后可以对收集的水进行水质分析。

附图说明