专利名称：金属材料高温水蒸汽氧化实验装置的制作方法
技术领域：
金属材料高温水蒸汽氧化实验装置 所属领域 本实用新型涉及一种高温氧化试验装置，特别是金属材料高温水蒸汽氧化实验装置。
背景技术：
金属材料在高温水蒸汽环境中工作，会遭受氧化腐蚀损伤。为评价材料的抗腐蚀的性能，通常需要在实验室的实验装置中进行氧化试验。2000年9月在日本召开的高温腐蚀与保护国际会议上发表的论文"Corrosion behavior of ferritic steel s on the airsides of boiler tubes in asteam/air dual environment，，公开了——禾中材料高^显氧化实
验装置的技术方案，该技术方案中实验中的水蒸汽直接输送到反应器中的样品实验段，由于样品与水蒸汽的温差大，水蒸汽导致试样冷却而造成实验误差。还因水蒸汽发生器运行波动，使蒸汽的压力、流量变化，也影响试验的精度。 发明目的 本实用新型的目的是克服已有技术的不足之处，提供一种操作控制方便、实验数
据可靠、精度高的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置。 本实用新型实现发明目的的技术方案是 —种金属材料高温水蒸汽氧化实验装置，它包括氩气供给器、氩气脱氧器、水蒸汽发生器、管式电炉和反应器，其中氩气供给器出口管接氩气脱氧器，氩气脱氧器出口管与水蒸汽发生器的水蒸汽出口管及反应器的水蒸汽入口管相连；所述水蒸汽发生器设有水位自动控制器，水蒸汽发生器与稳定供水装置连接，稳定供水装置与氩气脱氧器出口管连接；所述反应器置于管式电炉的炉膛中，反应器内设预热管，预热管的一端接水蒸汽入口 ，另一端至反应器的实验段。 所述氩气脱氧器出口管与反应器入口管均与真空泵连接。[0009] 所述氩气脱氧器为采用焦性没食子酸深度脱氧的脱氧器。 所述稳定供水装置包括除氧蓄水箱，除氧蓄水箱的氩气引入管与氩气脱氧器出口管连接，除氧蓄水箱内装有除离子水；除氧蓄水箱还通过管路给水箱连接，给水箱通过管路与水蒸汽发生器连接；给水箱与水蒸汽发生器连接管路上设有调节阀，调节阀与由水蒸汽发生器的水位自动控制器控制。 所述管式电炉的工作温度为80(TC，炉膛的恒温工作段L = 150 400mm，炉温控制精度为±2 l(TC，以保证反应器的实验段内温度均匀。 所述反应器和预热管均由石英制成，反应器为管形；预热管的长度为管式电炉炉膛长度的1. 5 4倍，呈蛇形管状布置在反应器内。[0013] 所述氩气供给器通过流量计与氩气脱氧器连接。 本实用新型的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置，包括氩气供给器、水蒸汽发生器、管式电炉和反应器。其特点是氩气供给器出口管接一氩气脱氧器，脱氧器出口管与水蒸汽发生器的水蒸汽出口管及反应器的水蒸汽入口管相连，用氩气将水蒸汽发生器和反应器中的空气排出，保证实验的准确性；所说的水蒸汽发生器是电热水蒸汽发生器，蒸汽发生器中的水蒸汽出口管与反应器的入口相连，向反应器供应实验所需的水蒸汽；蒸汽发生器由给水箱供水，给水箱的出水管经调节阀与蒸汽发生器相连，向水蒸汽发生器供水，维持其水位稳定，保证均匀、稳定的生产水蒸汽供给反应器；所说的管式电炉，当工作温度800°C时，炉膛的恒温工作段L = 150 400mm，炉温控制精度为±2 l(TC，以保证反应器的实验段内温度均匀；所说的反应器为管形，置于管式电炉的炉膛中，其安放试样的实验段应处于管式电炉的恒温工作段，反应器内有一预热管，预热管的一端接水蒸汽入口 ，另一端至反应器的实验段，进入反应器的水蒸汽先经过预热管预热后，再进入实验段工作，以降低水蒸汽与试样间的温度差，保证实验精度。 反应器和预热器由石英制成，预热管的长度为管式电炉炉膛长度的1.5 4倍，呈蛇形管状布置在反应器内。 氩气脱氧器为采用焦性没食子酸深度脱氧的脱氧器。 给水箱由一个除氧蓄水箱供水，除氧蓄水箱的氩气引入管与除氧器后的氩气管路相接，引氩气进入蓄水箱的除离子水中，使除离子水充气脱氧，以保证实验水蒸汽的纯净。[0018] 给水箱向外供水的调节阀由水蒸汽发生器的水位自动控制器控制。[0019] 还有一个机械真空泵与水蒸汽发生器的出口管和反应器的入口管相接，以将水蒸汽发生器和反应器中的空气抽出，进一步保证试样工作环境的洁净。 本实用新型的有益效果是由于技术方案采用了预热管预热水蒸汽，除离子水用氩气除氧，水蒸汽发生器给水自动控制，采用抽真空及氩气排出系统内的空气等措施，实验的自动化程度高，操作方便，数据准确可靠。
图1是本实用新型的装置示意图。 其中l-氩气瓶、2-流量计、3-脱氧器、4-除氧蓄水箱、5-给水箱、6-调节阀、7-水蒸汽发生器、8-水位自动控制器、9_反应器、10-管式电炉、ll-预热管、12-真空泵。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。 图1中，氩气供给器为氩气瓶l，氩气瓶1的出口管经流量计2与焦性没食子酸脱氧器3相连，脱氧器3的出口管与水蒸汽发生器7的水蒸汽出口管及反应器9的水蒸汽入口管相连，用氩气将水蒸汽发生器7和反应器9中的空气排出。脱氧器3的出口管还被引入除氧蓄水箱4的除离子水中，使除离子水充气脱氧，脱氧后的水进入给水箱5中，给水箱5的出水管由水蒸汽发生器7中的水位自动控制器8自动控制，经调节阀6进入水蒸汽发生器7中，以维持水蒸汽发生器的水位稳定。水蒸汽发生器7为电热式，容积为2000ml，额定功率为450 IIOOW，电压在0 220V范围调节，产生的水蒸汽经出口管与反应器9的入口相连，向反应器9供应水蒸汽。反应器9为管形，由石英制成，直径为58mm，长度为1000mm，置于管式电炉10中。管式电炉10为功率4kW的电阻炉，型号为SK2-4-10，额定温度IOO(TC，炉膛直径为60mm，炉膛长度为1000mm，恒温工作段为250mm，炉温控制精度为±5°C。反应器9内的预热管11由石英制成，直径为10mm，长度为1500mm，呈蛇形管状布置在反应器9内， 一端接反应器9的水蒸汽入口 ，另一端至反应器9的实验段。真空泵12为2XZ-1型旋片式真空泵，与水蒸汽发生器7的出口管和反应器9的入口管相接，以事先将空气抽出，进一步保证试样工作环境的洁净。
权利要求一种金属材料高温水蒸汽氧化实验装置，其特征是，它包括氩气供给器、氩气脱氧器、水蒸汽发生器、管式电炉和反应器，其中氩气供给器出口管接氩气脱氧器，氩气脱氧器出口管与水蒸汽发生器的水蒸汽出口管及反应器的水蒸汽入口管相连；所述水蒸汽发生器设有水位自动控制器，水蒸汽发生器与稳定供水装置连接，稳定供水装置与氩气脱氧器出口管连接；所述反应器置于管式电炉的炉膛中，反应器内设预热管，预热管的一端接水蒸汽入口，另一端至反应器的实验段。
2. 如权利要求1所述的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置，其特征是，所述氩气脱氧 器出口管与反应器入口管均与真空泵连接。
3. 如权利要求1所述的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置，其特征是，所述氩气脱氧 器为采用焦性没食子酸深度脱氧的脱氧器。
4. 如权利要求1所述的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置，其特征是，所述稳定供水 装置包括除氧蓄水箱，除氧蓄水箱的氩气引入管与氩气脱氧器出口管连接，除氧蓄水箱内 装有除离子水；除氧蓄水箱还通过管路给水箱连接，给水箱通过管路与水蒸汽发生器连接； 给水箱与水蒸汽发生器连接管路上设有调节阀，调节阀与由水蒸汽发生器的水位自动控制 器控制。
5. 如权利要求1所述的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置，其特征是，所述管式电炉 的工作温度为800°C ，炉膛的恒温工作段L = 150 400mm，炉温控制精度为±2 l(TC ，以 保证反应器的实验段内温度均匀。
6. 如权利要求1所述的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置，其特征是，所述反应器和 预热管均由石英制成，反应器为管形；预热管的长度为管式电炉炉膛长度的1. 5 4倍，呈 蛇形管状布置在反应器内。
7. 如权利要求1所述的金属材料高温水蒸汽氧化实验装置，其特征是，所述氩气供给 器通过流量计与氩气脱氧器连接。
专利摘要本实用新型公开了一种金属材料高温水蒸汽氧化实验装置。它具有操作控制方便、实验数据可靠、精度高等优点。其结构为它包括氩气供给器、氩气脱氧器、水蒸汽发生器、管式电炉和反应器，其中氩气供给器出口管接氩气脱氧器，氩气脱氧器出口管与水蒸汽发生器的水蒸汽出口管及反应器的水蒸汽入口管相连；所述水蒸汽发生器设有水位自动控制器，水蒸汽发生器与稳定供水装置连接，稳定供水装置与氩气脱氧器出口管连接；所述反应器置于管式电炉的炉膛中，反应器内设预热管，预热管的一端接水蒸汽入口，另一端至反应器的实验段。
文档编号G01N17/00GK201444139SQ20092003088
公开日2010年4月28日 申请日期2009年8月5日 优先权日2009年8月5日
发明者傅敏, 岳增武 申请人:山东电力研究