一种多级盘加温装置的制作方法

本实用新型涉及压气机加温技术领域，特别涉及一种多级盘加温装置。

背景技术：

立式转子试验器加温系统在高真空状态下工作，加温元件到试验件的热量传递主要依靠热辐射，试验件本身内部的热量传递主要依靠热传导。加热单级盘或者双级盘时，试验件几乎所有外表面均能接受辐射。

但现有的加温元件在无法满足多级盘的加温，如某型高压压气机多级盘需要在300℃均温条件下进行考核试验，其为多级盘半封闭式结构。实测结果表明，在实现多级盘均匀温度场过程中，设置加温元件为350℃和650℃时，多级盘上会产生温度梯度，无法施加均匀温度场，因此温度均不能满足均温要求，加温10小时，试验件上的最大温差分别为60℃和120℃，温差不符合各测点误差±10℃的要求，因此各测点的较大温差会产生温度应力，容易引起轮盘的非正常破坏。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在缺陷，本实用新型提供了一种多级盘加温装置，多级盘试验件和所述加温装置均设置于炉腔内，所述加温装置包括多个顶部加温元件、多个底部加温元件和多个侧壁加温元件，还包括中心加温组件。

顶部加温元件均呈螺旋形并周向均布于炉腔顶部内壁；

底部加温元件均呈螺旋形并周向均布于炉腔底部内壁；

侧壁加温元件均呈S形并周向均布于炉腔内部侧壁，以保证多级盘试验件的周向外侧均匀受热，侧壁加温元件的高度高于多级盘试验件的高度，以使在高度方向上尽量覆盖试验件，优化加热效果，特别的，若炉腔为圆柱形，则侧壁加温元件沿炉腔轴线方向的高度大于多级盘试验件沿炉腔轴线方向的高度；

中心加温组件包括设置于炉腔底部内壁的支撑柱和螺旋缠绕在所述支撑柱表面的中心加温元件，支撑柱与多级盘试验件同轴设置，支撑柱底部焊接有法兰，炉腔底部外壁设有环形凸台，法兰上表面与环形凸台底面固定连接，中心加温元件的两端均穿过法兰且均包裹有保温棉，保温棉用于隔绝高温，阻止高温传递到法兰上。

优选的，所述侧壁加温元件与中心加温元件均为矿物质绝缘加温铠缆。

优选的，所述支撑柱为不锈钢圆柱。

优选的，顶部加温元件、底部加温元件和侧壁加温元件的数量均为四个。

优选的，法兰与环形凸台通过螺栓相固定。

优选的，保温棉外侧设有呈环状的保持件，保持件的底部焊接在法兰上，用于固定保温棉使其不脱落。

本实用新型提供的一种多级盘加温装置，通过在多级盘试验件的顶部、底部、外围、内侧分别设置的加温元件，且多级盘试验件的外围和内侧的加温元件均采用周向均布的布置，对多级盘试验件进行全方位的加热，以保证多级盘试验件的周向外侧均匀受热，使多级盘试验件在加温元件作用下形成均匀温度场，防止多级盘试验件上产生温度梯度，并且提高了加热效率，以满足考核实验中的温度要求。

附图说明

图1是多级盘加温装置的侧视示意图；

图2是侧壁加温元件和中心加温元件的俯视示意图；

图3是中心加温组件的侧视示意图。

附图标记：顶部加温元件11，底部加温元件12，侧壁加温元件13，中心加温元件14，支撑柱2，法兰3，环形凸台4，保温棉5，保持件6，多级盘试验件9。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

下面通过具体的实施例对本实用新型提供的一种多级盘加温装置进行说明。

具体实施例：

如图1所示，一种多级盘加温装置，多级盘试验件9和所述加温装置均设置于圆柱形炉腔内，所述加温装置包括多个顶部加温元件11、多个底部加温元件12和多个侧壁加温元件13，还包括中心加温组件。

顶部加温元件11和底部加温元件12的形状均呈螺旋形，且数量均为四个，顶部加温元件11周向均布于炉腔顶部内壁，底部加温元件12周向均布于炉腔底部内壁，顶部加温元件11和底部加温元件12分别用于加热多级盘试验件9的顶部和底部。

如图1及2所示，侧壁加温元件13的数量为四个，其形状呈S形并周向均布于炉腔内部侧壁上，以保证多级盘试验件9的周向外侧均匀受热，侧壁加温元件13的高度高于多级盘试验件9的高度，以在高度方向上尽量覆盖试验件，优化加热效果，本实施例中，炉腔为圆柱形，因此侧壁加温元件13沿炉腔轴线方向的高度大于多级盘试验件9沿炉腔轴线方向的高度，用于加热多级盘试验件9的周向外侧部分，侧壁加温元件13选用矿物质绝缘加温铠缆。

如图3所示，中心加温组件包括设置于炉腔底部内壁的支撑柱2和螺旋缠绕在支撑柱2表面的中心加温元件14，中心加温元件14选用矿物质绝缘加温铠缆，其用于加热多级盘试验件9的周向内侧部分，支撑柱2选用不锈钢圆柱，且其与多级盘试验件9同轴设置，即支撑柱2的轴线与多级盘试验件9的轴线相重合，支撑柱2底部焊接有法兰3，炉腔底部外壁设有环形凸台4，法兰3上表面与环形凸台4底面通过螺栓固定连接；中心加温元件14的两端均穿过法兰3且均包裹有保温棉5，保温棉5用于隔绝高温并阻止其传递到法兰3上，保温棉5外侧设有呈环状的保持件6，保持件6的底部焊接在法兰3上，保持件6用于固定保温棉5，防止其从中心加温元件14上脱落。

本实用新型提供的多级盘加温装置在实际使用过程中解决了多级盘试验件上产生温度梯度的问题，并提高了加热效率，下面表1为试验件多级盘加热温度记录表。

表1多级盘试验件加热温度记录表

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。