[发明专利]高温增压气流固体粒子冲蚀磨损测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种冲蚀磨损试验设备，尤其涉及一种高温增压气流固体粒子冲蚀磨损测试装置。

背景技术

冲蚀磨损是现代工业生产中常见的磨损形式之一，是引起材料破坏或者失效的一个重要原因。冲蚀过程中，气流夹带着固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲蚀造成材料损耗。在煤炭、电力、化工、冶金、矿山、石油、航天、建筑等行业中均存在大量的固体颗粒冲蚀磨损现象并且造成很大的危害。其中，火力发电厂煤粉锅炉燃烧尾气对换热器管道、石油化工厂高温烟气夹带的破碎催化剂粉粒对烟机轮机叶片和相关过流件等涉及到高温冲蚀磨损过程。此外，工作在载粒气流中零件表面制备一层耐冲蚀的涂层是目前工程应用最多且最有效的方法之一。而涂层的耐冲蚀性能直接影响到工件的使用寿命。因此，深入研究不同材料在高速流尘中的冲蚀机理及失效行为，掌握冲蚀规律成为急需解决的问题，材料耐冲蚀性能的提高需要有更好的、更实用的测试手段和方法。

目前，国内外对固体粒子冲蚀磨损研究的试验设备还不够完善，还没有一种十分理想的固体粒子冲蚀磨损试验装置。现如今普遍使用的一些实验设备不能精确控制磨损过程的主要因素(粒子的冲击速度，冲击角度和冲击密度等)和模拟实际的工况(例如：高温、高压、高速以及具有一定腐蚀性气体环境工况)，这就在一定程度上限制了一些实验条件的范围。例如，真空下落式试验装置只适宜于做低速试验(速度一般小于5m/s)；离心磨粒加速试验装置则有速度和角度都不宜精确控制的不足之处；旋臂式冲蚀磨损试验机其冲击速度是由机械旋转造成的,控制电机恒速运转尤为重要；喷射式冲蚀磨损试验机给料具有一定困难且粒子速度测定不够准确。冲蚀磨损机理复杂，涉及到固体颗粒与材料的相互作用，但冲蚀速度不知且变化复杂，喷嘴出口端距离试样的距离较近，再加上安全原因，难以观察冲蚀粒子运动情况，目前国内外对于冲蚀过程中的颗粒的速度范围及引起的材料磨损机制一直没有很好地解释。

因此,研究和开发更适用模拟实际工况，更准确测量和评价材料抗冲蚀性能的新型固体颗粒冲蚀磨损试验装置和方法很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温增压气流固体粒子冲蚀磨损测试装置，用于模拟高温增压气流固体粒子对材料的冲蚀行为影响。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的高温增压气流固体粒子冲蚀磨损测试装置，包括通过管道依次连接的空气压缩机、高温空气加热器、电子高温控制阀、气体流量计，所述气体流量计的出气口管道与封闭式固体粒子加料器的上腔连接，所述固体粒子加料器的出料口管道通过固体流量调节阀、固体流量计伸入到箱体内；

所述箱体内设有试样架，所述试样架上设有试样加热器，所述固体流量计的出口正对所述试样加热器的上方，所述试样加热器的上方设有红外线测速仪、高速摄像机；

所述高温空气加热器、气体流量计、固体流量计、红外线测速仪和高速摄像机分别与显示器连接。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的高温增压气流固体粒子冲蚀磨损测试装置，由于包括通过管道依次连接的空气压缩机、高温空气加热器、电子高温控制阀、气体流量计，气体流量计的出气口管道与封闭式固体粒子加料器的上腔连接，固体粒子加料器的出料口管道通过固体流量调节阀、固体流量计伸入到箱体内；箱体内设有试样架，试样架上设有试样加热器，固体流量计的出口正对试样加热器的上方，试样加热器的上方设有红外线测速仪、高速摄像机；高温空气加热器、气体流量计、固体流量计、红外线测速仪和高速摄像机分别与显示器连接，可以实现高温(亦可低温或常温)实验条件，可广泛用于冲蚀磨损领域，适合各种材料的高温冲蚀磨损试验，为分析冲蚀磨损机理及选择耐磨损材料提供科学实验手段支持。

附图说明

图1为本发明实施例提供的高温增压气流固体粒子冲蚀磨损测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中的试样架的结构示意图。

图中：1-空气压缩机、2-高温空气加热器、3-螺旋加热管道、4-电子高温控制阀、5-气体流量计、6-固体粒子加料器、7-固体流量调节阀、8-固体流量计、9-箱体、10-试样架、11-显示器、12-砂尘分离器、13-试样加热器、14-试样、15-红外线测速仪、16-高速摄像机、17-刻度盘、18-固定螺母、19-转动槽、20-循环降温装置、21-电源。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的高温增压气流固体粒子冲蚀磨损测试装置，其较佳的具体实施方式是：