截止阀22、24组成。试验前，先将石墨粉尘安置在粉尘容器23中，试验时打开截止阀22和截止阀24，石墨粉尘将在高压气瓶21中喷出的高压气流的携带下，喷入主管道系统气流中。需要注意粉尘注入系统中的高压气瓶的压力应该大于主管道系统中的压力。
[0019]除尘排放系统6由截止阀26和粉尘过滤器27组成。在试验结束时时，截止阀26将打开排放主管道中的气体，由于主管道中气体为含尘气体，因此设置粉尘过滤器27将排放气体中的粉尘过滤掉。
[0020]试验器件20可以为高温堆中一回路中的重要设备器件的模型，如附图2中给出的盘管结构器件29、管道结构器件30以及风机(或透平)叶片31等。
[0021]为减少管道壁面的散热，在主管道系统3及试验段4外部设置有保温层28。
[0022]此外，在试验段系统4和除尘排放系统6之间的管路上设置有第一温度传感器15、第一压力传感器16和风速传感器17，用于测量主管道中的温度、压力以及流速。同时，在加热系统2的出气管路上、截止阀11的上游还设置有第二压力传感器12和第二温度传感器13ο
[0023]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:包括高压气源系统(I)、加热系统(2)、主管道系统(3)、试验段系统(4)、粉尘注入系统(5)、除尘排放系统(6);所述高压气源系统(I)和所述加热系统(2)依次串联在所述主管道系统(3)的一端，所述粉尘注入系统(5)连接在所述主管道侧面，所述除尘排放系统(6)连接在所述主管道系统(3)的另一端，而所述试验段(4)串联在所述主管道系统(3)的内部；其中，所述高压气源系统(I)用于向所述主管道系统(3)提供高压气体；所述加热系统(2)用于对所述高压气源系统提供的气体进行加热；所述粉尘注入系统(5)用于对所述主管道系统(3)中的气体加入石墨粉尘；所述除尘排放系统(6)用于整个装置的气体泄放出口。2.按照权利要求1所述的测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:所述主管道系统(3)包括气体管路；所述气体管路的上游连接有恒压调节阀(11)，用于调节获得所需的气体压力；所述气体管路下游连接有恒流量调节阀(25)，用于调节获得所需的气体流速。3.按照权利要求1所述的测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:所述高压气源系统(I)由一个以上高压储气罐(7) (8) (9)构成。4.按照权利要求3所述的测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:所述高压气源系统(I)由三个高压储气罐(7) (8) (9)构成，分别充满空气、氮气、氦气。5.按照权利要求3所述的测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:所述高压储气罐为可更换的设置。6.按照权利要求2所述的测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:所述加热系统⑵与所述高压气源系统⑴的出气管路相连，由电加热器(10)对管道中的气流进行加热；所述电加热器的功率可调并进行反馈控制，通过检测加热器出口气体的温度(13)反馈给功率调节器(14)进行调节，从而气流的温度可调。7.按照权利要求2所述的测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:所述加热系统的出口管路上设置有截止阀(11)。8.根据权利要求2所述的测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:在所述试验段系统(4)和所述除尘排放系统(6)之间的管路上设置有第一温度传感器(18)、第一压力传感器(19)以及风速传感器(20)。9.根据权利要求1所述的测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:所述粉尘注入系统(5)包括高压气瓶(21)、粉尘容器(23)以及第一截止阀(22)、第二截止阀(24);石墨粉尘在试验前容纳在所述粉尘容器(23)中；试验时打开所述第一截止阀(22)和所述第二截止阀(24)，石墨粉尘随着高压气瓶(21)的气流注入到主管道系统中。10.根据权利要求1所述的测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:所述试验段系统(4)包括试验器件(20)、连接法兰(18)及试验段本体(19);试验段系统通过连接法兰与主管道管道相连；用于测量的试验器件可拆卸地安置在所述试验段本体里面。11.根据权利要求1所述的测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:所述除尘排放系统(6)包括截止阀(26)和粉尘过滤器(27);当试验结束或者主管道中气体超压时，所述截止阀(26)打开进行排气，气流中的粉尘通过粉尘过滤器(27)过滤掉。12.根据权利要求11所述的测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:所述加热系统的出气管路上、在所述截止阀的上游还设置有第二压力传感器(12)和第二温度传感器(13)。13.根据权利要求1所述的测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置，其特征在于:所述主管道系统及所述试验段系统外部设置有保温层(28)，以减少管道壁面的散热。
【专利摘要】本发明提供了一种测量高温高压含尘气流中器件壁面粉尘沉积特性的装置。该装置包括高压气源系统、加热系统、主管道系统、粉尘注入系统、试验段系统以及除尘排放系统，整个装置为开式系统结构。气体通过高压气源系统注入到主管道之前，经加热系统加热升温，在主管道形成高温高压环境，石墨粉尘通过粉尘注入系统注入到主管道系统中，和主管道中的气流形成具有一定浓度的含尘气流，主管道中气体压力和流速可以通过恒压调节阀和恒流量调节阀来实现。本装置可以测量高温高压下处于含尘气流中试验器件壁面的粉尘沉积情况。
【IPC分类】G21C17/10, G21C15/00, G21C17/112
【公开号】CN105070335
【申请号】CN201510522759
【发明人】彭威, 杨小勇, 孙小凯, 赵钢, 张天琦
【申请人】清华大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月24日