一种可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉制造技术

本申请属于材性试验技术领域，公开一种可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉，包括：拉伸机、可降温电阻炉、动力装置和冷凝装置等；可降温电阻炉又包括升温内腔、降温层、保温层，且可降温电炉通过转轴和支架安装在拉伸机上，降温层内敷设弯曲降温管道，与外部动力装置和冷凝装置连接，形成一个可循环系统；降温管道之间的空隙由柔性保温材料填满，可保证管道具有一定的变形空间；在本申请中，设置有不同的动力装置，形成不同的降温路径，可以选择不同种类的冷却介质，进而控制降温速率；本申请不同种类的冷却介质在降温系统内循环流动，进行热交换，以在试验过程中控制降温速率，实现快速降温。

【技术实现步骤摘要】
一种可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉
本技术涉及材性试验
，具体涉及一种可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉。
技术介绍
由于钢材自重轻、抗震性能好、施工方便且工期短等优点，被广泛应用于建筑结构中。火灾是建筑结构常见的危害，目前大部分的研究集中于钢材在火灾升温段的力学性能，由此，大部分的高温拉伸试验电阻炉只能够控制升温，无法控制降温。能够承受住火灾升温段的钢结构也有可能在火灾降温段发生进一步破坏，甚至倒塌。所以研究钢材在火灾降温段的力学性能是非常有必要的。本技术旨在克服现有技术的缺陷，提供一种可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉，能够实现更换冷却介质、控制降温速率、快速降温、安装方便和操作简单等。传统的高温拉伸试验电阻炉只能够控制升温速率，实现控制升温，没有可控制降温的装置，难以实现研究火灾降温段钢材性能的目的。因此需要开发一种可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉。
技术实现思路
本技术是对中国专利申请(申请号：201910724214.6《可控制降温过程的高温拉伸试验电阻炉》)的进一步研发，通过设置有不同的动力装置，形成不同的降温路径，可以选择不同种类的冷却介质，以在试验过程中控制降温速率，实现快速降温；同时，降温管道、动力装置以及冷凝装置的进出口均设置有两套流量阀组，以通过切换不同冷却介质以及调节冷却介质的流速，来精细控制降温速率。为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：一种可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉，其特征在于：包括拉伸机、可降温电阻炉、转轴、支架、第一动力装置、第二动力装置、冷凝装置、第一流量阀组、第二流量阀组、外部管道、升温内腔、降温层、保温层、降温管道、电炉温控箱和主控电脑；所述可降温电阻炉采用筒式两半对开的结构形式，对开的左右两个半部分之间通过转轴连接，并通过转轴的转动实现可降温电阻炉左右两个半部分之间的开与合；同时所述转轴可转动地安装在支架上，所述支架可转动并可上下移动地安装在所述拉伸机上，通过所述转轴和支架调节所述可降温电阻炉的位置；所述可降温电阻炉包括由内到外依次设置的升温内腔、降温层和保温层，所述降温层内部敷设弯曲的降温管道；所述降温管道的两端分别通过外部管道与第一动力装置、第二动力装置、冷凝装置连接，冷凝装置与第一动力装置和第二动力装置之间也通过外部管道连接，形成不同的降温路径；第一动力装置、第二动力装置、降温管道、冷凝装置共同形成一个可循环降温系统；不同的两个动力装置和可以驱动不同的冷却介质，降温管道、第一动力装置、第二动力装置以及冷凝装置的进出口均设置有第一流量阀组、第二流量阀组，所述第一流量阀组、第二流量阀组分别匹配于第一动力装置和第二动力装置，形成两路可选的分支；每个分支流量阀组包括1-2个流量阀单元，分别与控制器连接；所述第一动力装置、第二动力装置与冷却介质的储存容器通过管道连接，所述第一动力装置、第二动力装置用于驱动不同的冷却介质，使所述冷却介质流入所述降温管道，并在所述降温管道内流动进行热交换，换热后的冷却介质流入冷凝装置，经冷凝装置冷却后直接排出或进行循环流动；所述主控电脑分别与电炉温控箱、第一动力装置、第二动力装置、冷凝装置、第一流量阀组、第二流量阀组连接，用以设置可降温电阻炉的升温内腔的升温曲线，并控制电炉温控箱、第一动力装置、第二动力装置、冷凝装置、第一流量阀组、第二流量阀组工作。所述的可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉，其特征在于：所述支架为横截面呈“L”形的构件，其两端及中间转折处均设置有铰链，所述拉伸机内竖直安装有一根立柱，所述支架的一端通过铰链与该立柱连接并可沿该立柱的长度方向上下移动，所述支架的另一端通过铰链与所述转轴连接。所述的可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉，其特征在于：所述降温层下部引出的降温管道分别与第一动力装置、第二动力装置通过外部管道连接，降温层上部引出的降温管道与冷凝装置通过外部管道连接。所述的可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉，其特征在于：所述降温管道之间的空隙由柔性保温材料填满。所述的可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉，其特征在于：所述保温层由保温材料制成的。所述的可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉，其特征在于：所述升温内腔采用上、中、下三段炉丝单独进行控制加热，所述上、中、下三段炉丝分别埋于炉膛内表面，形成环形加热腔。所述的可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉，其特征在于：还包括分别与所述上、中、下三段炉丝连接的温控器，用以分别控制所述上、中、下三段炉丝对升温内腔进行升温。本技术的有益效果是：(1)本申请提供的可降温电阻炉包括由内到外依次设置的升温内腔、降温层和保温层，降温层内部敷设弯曲的降温管道；降温管道的两端分别通过外部管道与动力装置、冷凝装置连接，并与动力装置、冷凝装置共同形成可循环降温系统；冷却介质在降温系统内循环流动，进行热交换。此外，本申请设置有不同的动力装置，形成不同的降温路径，可以选择不同种类的冷却介质，以在试验过程中控制降温速率，实现快速降温；同时，降温管道、动力装置以及冷凝装置的进出口均设置有流量阀，以通过控制冷却介质的流速，来控制降温速率。(2)同时，本申请提供的可降温电阻炉可以对升温后的降温过程进行控制，可以实现不同的降温速率且保持降温过程中炉内温度均匀，使得炉内的温度按照设定的降温曲线进行降温。(3)本申请根据试验需要，可以选用不同类型的冷却介质，如水、空气以及其它气体或液体冷却介质，且冷却介质可以循环使用。附图说明下面结合附图和实施方式对本技术作进一步的详细说明：图1为本申请实施例提供的可更换冷却介质控制降温过程的高温拉伸试验电阻炉的构造示意图。图2为本申请实施例提供的可降温电阻炉的示意图。图3为本申请实施例提供的中部降温层的示意图。图4为本申请实施例提供的转轴和支架的示意图。图5为本申请实施例提供的流量阀的示意图。图6为本申请实施例提供的电炉温控箱的示意图。图7为本申请实施例提供的主控电脑的示意图。图8为本申请实施例提供的降温控制系统的工作逻辑图。附图中标号及符号：1—拉伸机，2—可降温电阻炉，3—转轴，4—支架，5-1—第一动力装置，5-2—第二动力装置2，6—冷凝装置，7-1第一流量阀组、7-2第二流量阀组，8—外部管道，9—升温内腔，10—降温层，11—保温层，12—降温管道，13—电炉温控箱，14—主控电脑。具体实施方式如图1所示：一种可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉，包括拉伸机1、可降温电阻炉2、第一动力装置5-1、第二动力装置5-2、冷凝装置6；其中，可降温电阻炉2采用筒式两半对开的结构形式，对开的左右两个半部分之间通过转轴3连接，并通过转轴3的转动实现可降温电阻炉2左右两个半部分之间的开与合；同时可降温电阻炉2通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉，其特征在于：包括拉伸机(1)、可降温电阻炉(2)、转轴(3)、支架(4)、第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)、冷凝装置(6)、第一流量阀组(7-1)、第二流量阀组(7-2)、外部管道(8)、升温内腔(9)、降温层(10)、保温层(11)、降温管道(12)、电炉温控箱(13)和主控电脑(14)；/n所述可降温电阻炉(2)采用筒式两半对开的结构形式，对开的左右两个半部分之间通过转轴(3)连接，并通过转轴(3)的转动实现可降温电阻炉(2)左右两个半部分之间的开与合；同时所述转轴(3)可转动地安装在支架(4)上，所述支架(4)可转动并可上下移动地安装在所述拉伸机(1)上，通过所述转轴(3)和支架(4)调节所述可降温电阻炉(2)的位置；/n所述可降温电阻炉(2)包括由内到外依次设置的升温内腔(9)、降温层(10)和保温层(11)，所述降温层(10)内部敷设弯曲的降温管道(12)；所述降温管道(12)的两端分别通过外部管道(8)与第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)、冷凝装置(6)连接，冷凝装置(6)与第一动力装置(5-1)和第二动力装置(5-2)之间也通过外部管道(8)连接，形成不同的降温路径；第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)、降温管道(12)、冷凝装置(6)共同形成一个可循环降温系统；/n不同的两个动力装置((5-1)和(5-2))可以驱动不同的冷却介质，降温管道(12)、第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)以及冷凝装置(6)的进出口均设置有第一流量阀组(7-1)、第二流量阀组(7-2)，所述第一流量阀组(7-1)、第二流量阀组(7-2)分别匹配于第一动力装置(5-1)和第二动力装置(5-2)，形成两路可选的分支；每个分支流量阀组包括1-2个流量阀单元，分别与控制器连接，以支持不同通路选择；/n所述第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)与冷却介质的储存容器通过管道连接，所述第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)用于驱动不同的冷却介质，使所述冷却介质流入所述降温管道(12)，并在所述降温管道(12)内流动进行热交换，换热后的冷却介质流入冷凝装置(6)，经冷凝装置(6)冷却后直接排出或进行循环流动；/n所述主控电脑(14)分别与电炉温控箱(13)、第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)、冷凝装置(6)、第一流量阀组(7-1)、第二流量阀组(7-2)连接，用以设置可降温电阻炉(2)的升温内腔(9)的升温曲线，并控制电炉温控箱(13)、第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)、冷凝装置(6)、第一流量阀组(7-1)、第二流量阀组(7-2)工作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可更换冷却介质控制降温的高温拉伸试验电阻炉，其特征在于：包括拉伸机(1)、可降温电阻炉(2)、转轴(3)、支架(4)、第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)、冷凝装置(6)、第一流量阀组(7-1)、第二流量阀组(7-2)、外部管道(8)、升温内腔(9)、降温层(10)、保温层(11)、降温管道(12)、电炉温控箱(13)和主控电脑(14)；
所述可降温电阻炉(2)采用筒式两半对开的结构形式，对开的左右两个半部分之间通过转轴(3)连接，并通过转轴(3)的转动实现可降温电阻炉(2)左右两个半部分之间的开与合；同时所述转轴(3)可转动地安装在支架(4)上，所述支架(4)可转动并可上下移动地安装在所述拉伸机(1)上，通过所述转轴(3)和支架(4)调节所述可降温电阻炉(2)的位置；
所述可降温电阻炉(2)包括由内到外依次设置的升温内腔(9)、降温层(10)和保温层(11)，所述降温层(10)内部敷设弯曲的降温管道(12)；所述降温管道(12)的两端分别通过外部管道(8)与第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)、冷凝装置(6)连接，冷凝装置(6)与第一动力装置(5-1)和第二动力装置(5-2)之间也通过外部管道(8)连接，形成不同的降温路径；第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)、降温管道(12)、冷凝装置(6)共同形成一个可循环降温系统；
不同的两个动力装置((5-1)和(5-2))可以驱动不同的冷却介质，降温管道(12)、第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)以及冷凝装置(6)的进出口均设置有第一流量阀组(7-1)、第二流量阀组(7-2)，所述第一流量阀组(7-1)、第二流量阀组(7-2)分别匹配于第一动力装置(5-1)和第二动力装置(5-2)，形成两路可选的分支；每个分支流量阀组包括1-2个流量阀单元，分别与控制器连接，以支持不同通路选择；
所述第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)与冷却介质的储存容器通过管道连接，所述第一动力装置(5-1)、第二动力装置(5-2)用于驱动不同的冷却介质，使所述冷却介质流入所述降温管道(12)，并在所述降温管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋彬辉，王梦洁，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43