CN216349524U - 一种新型高温试验环境的高温吹气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于高温环境下的结构力学性能测试技术领域，公开了一种新型高温试验环境的高温吹气装置，机壳左端设置有高温吹气口，高温吹气口右侧设置有热电偶，热电偶与温度控制仪连接，温度控制仪前侧固定有温度控制仪面板；机壳上右端固定有进气管，进气管上安装有气流均流器和调节阀，进气管通过侧法兰封头式机构与加热筒连接。高温吹气口与试验件贴近，高温吹气口内侧设有保温层。高温吹气口上端设有排气口，排气口外侧安装有排气管道，排气管道外侧设有防护筒。本实用新型采用电热丝为发热元件，耐温极高，使用寿命长；采用优质S型热电偶测温和模拟PID自动控制温度，具有较高的控制精度。

Description

一种新型高温试验环境的高温吹气装置

技术领域

本实用新型属于高温环境下的结构力学性能测试技术领域，尤其涉及一种新型高温试验环境的高温吹气装置。

背景技术

目前，针对航空航天发动机结构中存在由于高温环境，高温对于结构的力学性能有较大的影响，为研究高温环境下对结构力学性能的影响，因此设置高温吹气装置，是通过吹气方式将电阻丝产生的热通过吹气的方式传输到结构件附近，模拟中结构在真实应用中的高温气体环境，在该环境下进行高温力学性能测试，能够更真实、更可靠的对结构力学性能的测试，从而对于结构的设计与优化提供更真实的试验数据。但是现有的高温吹气设备在使用过程中，由于高温环境，易降低整体设备的可靠性和耐用性，并且不能准确控制高温气体的温度。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的高温吹气设备在使用过程中，由于高温环境，易降低整体设备的可靠性和耐用性，并且不能准确控制高温气体的温度。

解决以上问题及缺陷的难度为：在于高温吹气装置的结构耐热性能设计，元器件选择以及温度控制。

解决以上问题及缺陷的意义为：本实用新型可以实现整体结构的高温环境下可靠性和耐用性，高温气体温度的控制精度。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种新型高温试验环境的高温吹气装置。

本实用新型是这样实现的，一种新型高温试验环境的高温吹气装置，所述新型高温试验环境的高温吹气装置设置有机壳；

机壳左端设置有高温吹气口，高温吹气口右侧设置有热电偶，热电偶与温度控制仪连接，温度控制仪前侧固定有温度控制仪面板；

机壳上右端固定有进气管，进气管上安装有气流均流器和调节阀，进气管通过侧法兰封头式机构与加热筒连接。

进一步，所述高温吹气口与试验件贴近，高温吹气口内侧设有保温层。

进一步，所述高温吹气口上端设有排气口，排气口外侧安装有排气管道，排气管道外侧设有防护筒。

进一步，所述侧法兰封头式机构内部设置有电热丝，侧法兰封头式机构封头内设有两层均流筛网。

进一步，所述加热筒设置有壳体，壳体内部设置有陶瓷芯，陶瓷芯与加热筒之间设有5mm耐火纤维纸。

进一步，所述机壳设置有四根矩形管，四根矩形管搭接成框架结构，框架结构下侧设置有四个支撑腿；

机壳外侧通过螺栓固定有外板，外板中顶板上设置有条形散热孔，外板中底板上固定有横梁架和固定底座。

结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：

本实用新型采用电热丝为发热元件，耐温极高，使用寿命长。采用优质S 型热电偶测温和模拟PID自动控制温度，具有较高的控制精度(±1℃)。

本实用新型中高温吹气口与试验件贴近，高温吹气口内侧设有保温层，使试验件周围保持一定的温度。

本实用新型中高温吹气口上端设有排气口，排气口外侧安装有排气管道，排气管道外侧设有防护筒，用以引流排空。

本实用新型中侧法兰封头式机构封头内设有两层均流筛网，气流经过筛网后均匀流向加热器，确保加热器内气流均匀，防止局部高温烧坏。

本实用新型中筒体与陶瓷芯之间设有5mm耐火纤维纸，以防止震动及热膨胀造成陶瓷芯损坏。

本实用新型采用框架结构，使整体结构具有高的可靠度和耐用度；同时整体外形美观，表面温度小于室温+30度，防止操作人员烫伤。

本使用新型通过以上结果实现了高温吹气均匀加热，相比以往自然对流加热方式可使加热温度场分布较均匀，从而使受热试验件受到均匀加热。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的新型高温试验环境的高温吹气装置结构示意图。

图中：1、试验件；2、高温吹气口；3、气流均流器；4、调节阀；5、机壳； 6、壳体；7、陶瓷芯；8、电热丝；9、温度控制仪面板；10、热电偶；11、加热筒。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种新型高温试验环境的高温吹气装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供的新型高温试验环境的高温吹气装置设置有机壳5，机壳5左端设置有高温吹气口2，高温吹气口2与试验件1贴近，高温吹气口2内侧设有保温材料(纤维制品)，高温吹气口2上端设有排气口，排气口外侧安装有排气管道，排气管道外侧设有防护筒，将高温空气排出。高温吹气口2右侧设置有热电偶10，热电偶10与温度控制仪连接，温度控制仪前侧固定有温度控制仪面板9。

机壳5上右端固定有进气管，进气管上安装有气流均流器3和调节阀4；进气管通过侧法兰封头式机构与加热筒连接，侧法兰封头式机构内部设置有电热丝8，侧法兰封头式机构封头内设有2层均流筛网，气流经过筛网后均匀流向加热器，确保加热器内气流均匀，防止局部高温烧坏；均流器前端设有手动流量调节阀、进气电磁阀、调压阀等。加热筒设置有壳体6，壳体6内部设置有陶瓷芯7。

机壳5采用框架结构，通过4根30*30*3矩形管搭接成框架结构，下侧设有4个支撑腿，上侧设有横梁架及固定底座(安装加热筒及其他部件)；外板采用扣板形式，通过螺栓连接，顶板设有条形散热孔，表面喷塑处理。整体外形美观，表面温度小于室温+30度，防止操作人员烫伤。

试验过程中，加热筒内产生的高温空气进入导流罩内，直接持续吹拂试验件表面，多余空气经过排气管道引流排空。采用310S加工而成，外形呈筒装结构，两侧设有连接法兰，筒体与陶瓷芯之间设有5mm耐火纤维纸，以防止震动及热膨胀造成陶瓷芯损坏。

热电偶将炉温转变成电压信号后，加在微电脑温度控制调节仪上。调节仪将信号与程控设定相比较，输出一个可调节信号，再用可调节信号控制触发器，再用触发器触发调电压，达到调节电压、电流和电炉温度的目的。本实用新型采用可靠的集成化电路，工作效果高，抗干扰能力强。微电脑控制，可编程序多段曲线，自动升温/降温，运行中不可以修改控温参数，灵活方便，操作简单。控温精度±1℃，恒温精度±1℃。升温速度快。

陶瓷芯7材料全部采用行车进口复合氧铝纤维制作，使用温度高，蓄热量小，保温性能好(节能效果是老式电炉的60％以上)。结构合理，内外双层炉套，风冷散热，可大大缩短工作周期等。炉体外观结构合理。外壳采用国标钢材，其炉外壳喷塑具有耐高温、耐久、抗氧化、耐酸，耐碱等优点；精心搭配颜色使产品美观大气和耐用。炉膛材料全部陶瓷纤维制作而成，炉膛是几块耐火纤维块拼装而成，大大避免了急冷急热裂缝的现象。

下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作详细的描述。

针对不同的试验件，设计不同的吹气块，

工况：进气量30m³/h(考虑到加热筒出风口于试验件之间距离最小50mm，流量过小的会造成温度梯度过大，试验件表面温度达不到)、能效比75％、加热温度800℃。总重量30*1.29＝38.7Kg有效总热量：38.7*800*1.04＝3.2*10 4KJ＝8.9KW*h。热量：8.9/0.75＝11.8KW*h，加热总功率选型：15KW(分三相星型连接，单向5KW)。

箱体内的温度控制采用日本岛电高精度0.25级分辨率0.1℃智能型数显温度控制仪表形成精确控温系统。通过智能仪表对出口气流温度进行高精度“恒定值闭环系统控温、脉冲占空比调功、PID自整定”的温控方式，实现温度控制，升温过程根据程序温度控制，防止升温过程温度滞后造成加热元件过烧。

本实用新型的工作原理为：机壳5里有高温石棉进行里面空间绝热隔离，保护装置的可靠性，空气压缩机将空气通过调节阀4和气流均流阀3到达电热丝附近处，通过温度控制面板9设置试验温度，通过空气将电热丝产生的温度随着陶瓷芯7吹到机壳的高温吹气口2处，通过热电偶10进行测温度；当测得风口温度达到试验要求温度后，待稳定后，再正式开始试验。若风口离试验件较远时，也会在风口再用少量石棉将风口到试验件进行密封。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型高温试验环境的高温吹气装置，其特征在于，所述新型高温试验环境的高温吹气装置设置有：

机壳；

机壳左端设置有高温吹气口，高温吹气口右侧设置有热电偶，热电偶与温度控制仪连接，温度控制仪前侧固定有温度控制仪面板；

机壳上右端固定有进气管，进气管上安装有气流均流器和调节阀，进气管通过侧法兰封头式机构与加热筒连接。

2.如权利要求1所述新型高温试验环境的高温吹气装置，其特征在于，所述高温吹气口与试验件贴近，高温吹气口内侧设有保温层。

3.如权利要求1所述新型高温试验环境的高温吹气装置，其特征在于，所述高温吹气口上端设有排气口，排气口外侧安装有排气管道，排气管道外侧设有防护筒。

4.如权利要求1所述新型高温试验环境的高温吹气装置，其特征在于，所述侧法兰封头式机构内部设置有电热丝，侧法兰封头式机构封头内设有两层均流筛网。

5.如权利要求1所述新型高温试验环境的高温吹气装置，其特征在于，所述加热筒设置有壳体，壳体内部设置有陶瓷芯，陶瓷芯与加热筒之间设有5mm耐火纤维纸。

6.如权利要求1所述新型高温试验环境的高温吹气装置，其特征在于，所述机壳设置有四根矩形管，四根矩形管搭接成框架结构，框架结构下侧设置有四个支撑腿；

机壳外侧通过螺栓固定有外板，外板中顶板上设置有条形散热孔，外板中底板上固定有横梁架和固定底座。

Images