一种材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置，所述检测装置包括燃烧加热单元、送样单元、气液路单元、电气控制单元以及集成安装所述燃烧加热单元、送样单元、气液路单元和电气控制单元的柜体。本发明专利技术提供的材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置能够模拟燃气轮机或航空发动机高温部件所处的高温、燃烧尾气、少量盐雾的工况，燃烧尾气可在燃油和天然气之间切换，用于分别模拟燃气轮机和航空发动机的工况，进而获得最接近实际的实验数据，并为燃机高温部件的研发提供帮助。本发明专利技术装置一体集成，操控方便且测试结果精准，具有良好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料性能检测
，更具体地讲，涉及一种材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置。
技术介绍
目前，燃气轮机和航空发动机技术是一个国家科技水平的一个标志。我国在这方面由于起步晚与先进发达国家有一定差距，尤其在燃气轮机中最重要的高温部件方面，才刚刚起步，不论是燃气轮机高温部件基材还是基材外面的热障涂层国内都处于研发阶段。抗燃气热腐蚀性能是燃机高温部件及其热障涂层优劣的主要评判性能之一，国内相关航空方面的高效和研究所对高温部件基材及热障涂层有一些初步的研究，部分科研院所有简易的燃气热腐蚀性能的检测装置，但是针对燃气轮机工况的基本没有。实际上，燃气轮机通常处于高温、燃烧尾气和少量盐雾的恶劣工况，这种工况对燃气轮机材料及其防护涂层的热腐蚀性能影响极大，真实地考察燃气轮机材料及其防护涂层在上述恶劣工况下的燃气热腐蚀性能够为燃机高温部件的研发提供帮助。
技术实现思路
为了解决现有技术中燃气轮机工况下燃气热腐蚀性能检测装置缺失的缺陷，本专利技术的目的是提供一种能够模拟燃气轮机高温部件及其防护涂层所处的高温、燃烧尾气、少量盐雾的工况并得到材料及其防护涂层在此模拟工况下燃气热腐蚀性能数据的装置。本专利技术提供了一种材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置，所述检测装置包括燃烧加热单元、送样单元、气液路单元、电气控制单元以及集成安装所述燃烧加热单元、送样单元、气液路单元和电气控制单元的柜体；其中，所述燃烧加热单元包括管式加热炉和天然气燃烧器，所述管式加热炉包括具有加热组件的炉体和水平贯穿所述炉体设置的异形炉管，所述异形炉管包括入口管、出口管以及设置在入口管和出口管之间且靠近所述出口管设置的膨大段实验区，所述炉体的底部设置有与所述膨大段实验区底部的进样口相对应的炉门和控制炉门开合的第一气缸；所述天然气燃烧器的出气口能够在需要时伸入所述管式加热炉的入口管；所述送样单元设置在管式加热炉的炉门下方并且包括试样夹具和控制试样夹具升降的第二气缸；所述气液路单元包括天然气管路、燃油管路、海水管路、主气路、冷却气路和气缸控制气路，所述天然气管路与天然气燃烧器的进气口连接并提供天然气；所述燃油管路和海水管路分别通过喷嘴与管式加热炉中异形炉管的入口管连接并分别提供燃油和海水；所述主气路与天然气燃烧器的进气口或管式加热炉中异形炉管的入口管连接并提供天然气或燃油的助燃气；所述冷却气路的出气口靠近所述送样单元设置并提供冷却气；所述气缸控制气路与第一气缸和第二气缸连接并提供控制气分别控制第一气缸和第二气缸的动作；所述电气控制单元包括与所述燃烧加热单元、送样单元和气液路单元分别电连接的PLC控制器，所述电气控制单元实现对气液路单元中各路的通断控制和流量控制以及对燃烧加热单元和送样单元的动作控制。根据本专利技术材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的一个实施例，所述天然气燃烧器设置在位于柜体上的步进电机导轨上并且能够在步进电机导轨上移动，其中，步进电机与PLC控制器电连接。根据本专利技术材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的一个实施例，所述管式加热炉为两半式哈弗炉。根据本专利技术材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的一个实施例，所述送样单元还包括设置在试样夹具顶端的试样，所述试样为圆柱状或片状。根据本专利技术材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的一个实施例，所述送样单元还包括旋转电机，所述试样夹具依次与旋转电机和第二气缸连接，所述旋转电机与PLC控制器电连接。根据本专利技术材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的一个实施例，所述燃油管路和海水管路分别与压缩空气源连通并通过压缩空气将储存在燃油管路的燃油储罐中的燃油和储存在海水管路的海水储罐中的海水压入所述管式加热炉中。根据本专利技术材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的一个实施例，所述燃油管路和海水管路分别包括加液单元，所述加液单元包括加液管路和设置在加液管路上的加液口、电磁阀、液位计和气控液流阀，其中，所述气控液流阀由主气路提供的助燃气控制。根据本专利技术材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的一个实施例，所述气液路单元中的天然气管路、燃油管路、海水管路和主气路上还依次设置有球阀、过滤器、调压阀、压力表、电磁阀、调节阀和流量计。根据本专利技术材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的一个实施例，所述气液路单元中的气缸控制气路上还依次设置有球阀、过滤器、调压阀、压力表、电磁阀以及分别与第一气缸和第二气缸连接的两个电控滑阀。根据本专利技术材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的一个实施例，所述助燃气、冷却气和控制气为压缩空气。与现有技术相比，本专利技术提供的材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置能够模拟燃气轮机或航空发动机高温部件所处的高温、燃烧尾气、少量盐雾的工况，燃烧尾气可在燃油和天然气之间切换，用于分别模拟燃气轮机和航空发动机的工况，进而获得最接近实际的实验数据，并为燃机高温部件的研发提供帮助。本专利技术装置一体集成，操控方便且测试结果精准，具有良好的推广应用价值。附图说明图1示出了根据本专利技术示例性实施例的材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的外部结构示意图。图2示出了根据本专利技术示例性实施例的材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置中管式加热炉的结构示意图。图3示出了根据本专利技术一个示例性实施例的材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的气液路结构示意图。图4示出了根据本专利技术另一个示例性实施例的材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的气液路结构示意图。附图标记说明：10-柜体、20-气液路单元、21-天然气管路、22-燃油管路、23-海水管路、24-主气路、25-冷却气路、26-气缸控制气路、30-燃烧加热单元、31-天然气燃烧器、311-步进电机导轨、32-管式加热炉、321-炉体、322-异形炉管、323-入口管、324-出口管、325-膨大段实验区、326-炉门、327-第一气缸、328-喷嘴、40-送样单元、41-第二气缸、42-旋转电机、43-试样卡具、44-试样；50-加液单元；A-球阀、B-过滤器、C-调压阀、D-压力表、E-电磁阀、F-调节阀、G-转子流量计、H-回火器、I-燃油储罐、J-海水储罐、K-质量流量计、L-电控滑阀、M-加液口、N-气控液流阀。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。下面将对本专利技术材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的结构和原理进行详细的说明。图1示出了根据本专利技术示例性实施例的材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置的外部结构示意图。如图1所示，根据本专利技术的示例性实施例，所述材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置包括燃烧加热单元30、送样单元40、气液路单元20、电气控制单元(未示出)以及集成安装上述燃烧加热单元30、送样单元40、气液路单元20和电气控制单元的柜体10。其中，燃烧加热单元30实现燃烧天然气或燃油提供燃烧尾气并提供高温氛围的作用，送样系统40控制试样的运动使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置，其特征在于，所述检测装置包括燃烧加热单元、送样单元、气液路单元、电气控制单元以及集成安装所述燃烧加热单元、送样单元、气液路单元和电气控制单元的柜体；其中，所述燃烧加热单元包括管式加热炉和天然气燃烧器，所述管式加热炉包括具有加热组件的炉体和水平贯穿所述炉体设置的异形炉管，所述异形炉管包括入口管、出口管以及设置在入口管和出口管之间且靠近所述出口管设置的膨大段实验区，所述炉体的底部设置有与所述膨大段实验区底部的进样口相对应的炉门和控制炉门开合的第一气缸；所述天然气燃烧器的出气口能够在需要时伸入所述管式加热炉的入口管；所述送样单元设置在管式加热炉的炉门下方并且包括试样夹具和控制试样夹具升降的第二气缸；所述气液路单元包括天然气管路、燃油管路、海水管路、主气路、冷却气路和气缸控制气路，所述天然气管路与天然气燃烧器的进气口连接并提供天然气；所述燃油管路和海水管路分别通过喷嘴与管式加热炉中异形炉管的入口管连接并分别提供燃油和海水；所述主气路与天然气燃烧器的进气口或管式加热炉中异形炉管的入口管连接并提供天然气或燃油的助燃气；所述冷却气路的出气口靠近所述送样单元设置并提供冷却气；所述气缸控制气路与第一气缸和第二气缸连接并提供控制气分别控制第一气缸和第二气缸的动作；所述电气控制单元包括与所述燃烧加热单元、送样单元和气液路单元分别电连接的PLC控制器，所述电气控制单元实现对气液路单元中各路的通断控制和流量控制以及对燃烧加热单元和送样单元的动作控制。...

【技术特征摘要】
1.一种材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置，其特征在于，所述检测装置包括燃烧加热单元、送样单元、气液路单元、电气控制单元以及集成安装所述燃烧加热单元、送样单元、气液路单元和电气控制单元的柜体；其中，所述燃烧加热单元包括管式加热炉和天然气燃烧器，所述管式加热炉包括具有加热组件的炉体和水平贯穿所述炉体设置的异形炉管，所述异形炉管包括入口管、出口管以及设置在入口管和出口管之间且靠近所述出口管设置的膨大段实验区，所述炉体的底部设置有与所述膨大段实验区底部的进样口相对应的炉门和控制炉门开合的第一气缸；所述天然气燃烧器的出气口能够在需要时伸入所述管式加热炉的入口管；所述送样单元设置在管式加热炉的炉门下方并且包括试样夹具和控制试样夹具升降的第二气缸；所述气液路单元包括天然气管路、燃油管路、海水管路、主气路、冷却气路和气缸控制气路，所述天然气管路与天然气燃烧器的进气口连接并提供天然气；所述燃油管路和海水管路分别通过喷嘴与管式加热炉中异形炉管的入口管连接并分别提供燃油和海水；所述主气路与天然气燃烧器的进气口或管式加热炉中异形炉管的入口管连接并提供天然气或燃油的助燃气；所述冷却气路的出气口靠近所述送样单元设置并提供冷却气；所述气缸控制气路与第一气缸和第二气缸连接并提供控制气分别控制第一气缸和第二气缸的动作；所述电气控制单元包括与所述燃烧加热单元、送样单元和气液路单元分别电连接的PLC控制器，所述电气控制单元实现对气液路单元中各路的通断控制和流量控制以及对燃烧加热单元和送样单元的动作控制。2.根据权利要求1所述的材料及其防护涂层的燃气热腐蚀性能检测装置，其特征在于，所述天然气燃烧器设置在位于柜体上的步进电机导轨上并且能够在步进电机导轨上移动，其中，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨德存，李霁，梁君，陈明东，禹争光，李小江，薛慧婷，白润东，宋冬梅，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51