[实用新型]一种带有温度测试系统的旋转式冲蚀磨损试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带有温度测试系统的旋转式冲蚀磨损试验装置。

背景技术

液固两相流或单相流冲蚀磨损现象普遍存在于湿法冶金、化工、采矿、水电等行业中，由于冲刷磨损和腐蚀之间存在交互作用，通常其材料流失速率比纯腐蚀和纯冲刷磨损之和要大得多，其危害比单一腐蚀或单一冲刷磨损更严重，是引起各种料浆泵、阀、管道等过流部件快速损坏的重要原因。

当流体冲蚀速度增大时，颗粒的撞击总能量增大，动能转化为摩擦热能的部分也增大，摩擦热能主要向靶材（过流部件或试样）及流体介质传递，使靶材及介质温度升高，加剧靶材的腐蚀速度、材料表面弱化，在流体的连续强烈冲刷作用下，材料磨损速度加快，即高速冲蚀导致料浆介质温度升高，冲刷磨损与摩擦热共同加剧材料腐蚀，使过流部件材料的腐蚀速度与磨损速度都加快，其影响越来越显著。因此，在高速冲蚀磨损条件下，摩擦热效应的影响应引起高度重视。

国内外学者开发的冲蚀磨损装置有旋转式、喷射式、管流式和组合式四种类型，这四种试验装置各有特色及优缺点，适用于不同多相流、两相流或单相流冲蚀磨损工况条件。其中，旋转式试验装置适用于模拟和分析料浆泵叶轮、搅拌桨等旋转部件在稀料浆或单相流体中的冲蚀磨损行为，且旋转法具有设备简单、成本低、实验周期短等优点,依据试样的安装方式主要有旋转盘、旋转轴和旋转圆筒三种。很多科研院所和高校的研究者设计制造了液固两相流或单相流旋转式冲蚀磨损实验装置，对冲蚀磨损过程中腐蚀因素(电化学测试)、磨损因素以及冲蚀磨损机理等进行了系统研究(见中国专利ZL200710067546.9《旋转式单相流冲蚀试验装置》，CN101149321B《液-固二相流冲蚀与气蚀复合磨损试验机》, CN1334455A《利用超声波测试材料的抗腐蚀冲蚀性能的方法和装置》, CN102830056A《旋转式液固两相流冲蚀磨损试验装置的测试组件》，CN201016917《一种旋转式单相流冲蚀试验装置》，ZL200620051847.3《离心式浆体冲蚀磨损实验装置》，实用新型专利CN201673109U《一种温度压力可控型旋转式冲蚀实验装置》和发明专利CN201010162126《温度压力可控型旋转式冲蚀实验装置》)，但还缺乏对液固两相流或单相流冲蚀磨损过程中试样材料不同部位温度进行实时测试分析（实用新型专利CN201673109U《一种温度压力可控型旋转式冲蚀实验装置》和发明专利CN201010162126《温度压力可控型旋转式冲蚀实验装置》公布了仅介质环境温度及压力可测试与控制的旋转式冲蚀实验装置），无法揭示冲蚀磨损过程中摩擦热量产生与传递规律，以及其对材料的冲蚀磨损影响机制，分析其原因大致有：（1）试样通常安装在旋转轴上（以上所列中国专利ZL200620051847.3除外），与旋转轴一起作高速运动，且介质一般具有较强的腐蚀作用，冲蚀磨损过程中瞬态温度的测试表征存在较大难度；（2）由于冲蚀磨损系统（试样、介质和环境）的复杂性，难以精确模拟实际工况条件。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术中存在的不足之处而提供的一种带有温度测试系统的式旋转冲蚀磨损试验装置。可以模拟冶金、石化、煤矿和水力水电等实际工况环境，如料浆泵叶轮、管道、挡板等过流部件的冲蚀磨损，测试冲蚀过程中瞬态温度变化特性，揭示温度与冲蚀磨损之间的影响机制。

本实用新型的采用的技术方案是：一种带有温度测试系统的旋转式冲蚀磨损试验装置，包括水箱、料浆罐、试样、电机、第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶、第四热电偶、旋转轴、搅拌叶轮、立柱、控制柜和水温控制仪；所述的电机安装在旋转轴的顶部并与控制柜相连，旋转轴底部安装有搅拌叶轮，在浆料罐顶部分别设有第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶和第四热电偶，第二热电偶的底部设有矩形试样；在浆料罐的外侧设有水箱，水箱与装置外部的水温控制仪相连；水箱和浆料罐通过立柱固定在测设装置中部。

    进一步，所述的矩形试样的冲刷面裸露在料浆液中，其他五个面设有隔热保护套。

进一步，所述的试样的冲刷角度可以在0~90度范围内调整。

进一步，所述的电机为无极调速电机。

    进一步，所述的料浆罐为不锈钢材质。