CN217443124U - 一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置，包括加热炉、反应釜、冷却管、釜盖和试样挂架，所述加热炉内设置有反应釜，所述反应釜内设置有冷却管，所述冷却管通过外置水箱的冷却水循环实现对反应釜内的冷却，所述反应釜的釜盖上设置有可旋转试样挂架装置。本实用新型能够实现在较高温度和压力的汽水环境中金属的腐蚀实验，釜内的冷却管可以实现加速冷却，吸料管可以实现快速简单的取样，可以用于模拟锅炉给水系统、过热器、再热器等系统的金属腐蚀。
Description
技术领域
本实用新型涉及锅炉实验设备技术领域，尤其涉及一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置。
背景技术
锅炉汽水系统中金属和较高温度的水、蒸汽接触，会发生化学、电化学反应而使金属遭到破坏，造成金属腐蚀，这是锅炉汽水系统中一种常见的现象，容易造成受热面失效等事故，对整个锅炉系统运行产生重大影响。锅炉不同部件所处的温度、压力以及介质环境不同，导致不同部件的腐蚀规律和腐蚀机理也不同。当锅炉没有除氧系统或除氧不彻底，使水中氧气含量较高，与金属形成原电池，发生电化学反应及一系列化学反应，从而导致金属腐蚀，一般给水管道和省煤器入口容易发生溶解氧腐蚀；由于锅炉补给水中含有游离二氧化碳以及水中碳酸盐类分解产生二氧化碳等气体，溶于水后形成碳酸，水质pH显著降低，导致金属发生酸性腐蚀，锅炉给水系统和凝结水系统由于二氧化碳浓度较高容易发生二氧化碳腐蚀；而温度高于450℃的过热蒸汽能和金属发生化学反应生成金属氧化物，导致金属腐蚀，一般过热器和再热器容易发生水蒸汽腐蚀。
然而，传统技术中通常采用旋转挂片腐蚀实验装置用来模拟锅炉循环水系统中金属的腐蚀，该装置包括底座以及固定在底座上的恒温水箱，恒温水箱内放置多个实验烧杯，在恒温水箱上侧设有对应实验烧杯的可旋转试样挂架，搅拌桨固定杆上可拆卸连接挂片，从而进行挂片腐蚀实验。旋转挂片腐蚀实验装置只能模拟常压下的金属腐蚀实验，而且温度通常低于100℃，因此，通过腐蚀挂片实验只能模拟锅炉给水系统在常压时的金属腐蚀，无法实现对锅炉凝结水系统、过热器以及再热器等系统的金属腐蚀模拟实验，因此，为了研究锅炉不同部件金属材料在高温高压下的腐蚀情况，需要一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有无法实现对锅炉给水系统、过热器以及再热器等系统的高温高压汽水环境中金属腐蚀模拟实验的缺点，而提出的一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
本实用新型包括加热炉、反应釜、冷却管、釜盖和试样挂架，所述加热炉内设置有反应釜，所述反应釜内设置有冷却管，所述冷却管通过外置水箱的冷却水循环实现对反应釜内的冷却，所述反应釜的釜盖上设置有可旋转试样挂架装置。
进一步地，所述可旋转试样挂架包括电机、皮带和试样挂架，所述电机的输出端通过所述皮带轮与所述试样挂架的转轴连接，所述试样挂架垂直设置在所述反应釜内。
进一步地，所述试样挂架为多层。
进一步地，所述反应釜的出口端设置有气相阀，外设高压气瓶与反应釜的气相阀连接，通过进气管向反应釜内通入气体。
进一步地，所述反应釜的出口端设置有安全组件。
进一步地，所述反应釜内设置有测温管用以测定所述釜内的反应温度。
一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验方法，包括以下步骤：
A向反应釜内加入实验介质，将金属试样放置于试样挂架上，置于反应釜内；
B使试样分别处于所述试样挂架对应的液相、气液界面以及气相中的位置；
C盖上釜盖使反应釜密封完好，通过进气管向反应釜内通入氮气，然后通过加热炉加热至实验温度，待温度和压力稳定后开始实验；
D通过旋转轴带动试样挂架缓慢转动，在恒定温度和压力下反应72h，关闭加热炉，进行冷却，待降至室温后，将所述试样取出进行其腐蚀数据采集。
进一步地，所述实验介质为去离子水。
进一步地，在模拟锅炉凝结水系统金属腐蚀实验时，将试样置于釜内气相中，并将反应釜内的介质加热为水蒸汽，反应72h后，打开反应釜内的冷却管进行冷却至80℃，使其在金属试样表面形成凝结水，继续反应72h，将试样取出。
进一步地，所述评价锅炉水处理药剂缓蚀性能的方法包括向反应釜内加入实验介质以及水处理药剂，将金属试样挂于试样挂架上，置于反应釜内，盖上反应釜盖，通过进气管向反应釜内通入氮气，然后通过加热炉加热至实验温度，在恒定温度和压力下反应72h后，自然冷却，将试样取出，通过在有无水处理药剂的条件下试样的腐蚀情况对比来评价锅炉水处理药剂的缓蚀效果；
进一步地，在实验后通过吸料管将反应釜内的介质取出，通过实验前后介质成分的变化分析锅炉水处理药剂的高温稳定性。
相比现有技术，本实用新型的有益效果为：
本实用新型能够实现在较高温度和压力汽水环境中的金属腐蚀实验，釜内的冷却管可以实现加速冷却，吸料管可以实现快速简单的取样，可以用于模拟锅炉给水系统、过热器、再热器及凝结水等系统的金属腐蚀，同时也可以用于评价锅炉水处理药剂的缓蚀效果及其高温稳定性。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置的主视结构示意图；
图中：1-加热炉、2-反应釜、3-冷却管、4-测温管、5-安全组件、6-电机、7-旋转轴、8-皮带轮、9-皮带、10-气相阀、11-液相阀、12-挂架、13-吸料管、a-爆破阀口、b1/b2-冷却水进出口。
具体实施方式
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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1所示，本实用新型包括加热炉、反应釜、冷却管、釜盖和试样挂架，所述加热炉内设置有反应釜，所述反应釜内设置有冷却管，所述冷却管通过外置水箱的冷却水循环实现对反应釜内的冷却，所述反应釜的釜盖上设置有可旋转试样挂架装置。
在本实施例子中所述可旋转试样挂架包括电机、皮带和试样挂架，所述电机的输出端通过所述皮带轮与所述试样挂架的转轴连接，所述试样挂架垂直设置在所述反应釜内。
在本实施例子中所述试样挂架为多层，用于在所述反应釜内采集不同相位的数据。
在本实施例子中所述为电加热炉，便于快速加热。
在本实施例子中所述反应釜的出口端设置有气相阀，外设高压气瓶与反应釜的气相阀连接，通过进气管向反应釜内通入气体，可以排除实验介质中的溶解氧，同时反应釜内可以加压至不同压力，用于模拟不同腐蚀环境。
在本实施例子中所述反应釜的出口端设置有安全组件，当反应釜压力过高时可以快速泄压。
在本实施例子中，所述反应釜内设置有测温管用以测定所述釜内的反应温度，可以设置一个或者多个。
一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验方法，包括以下步骤：
A向反应釜内加入实验介质，将待检测金属试样放置于试样挂架上，置于反应釜内；
B使试样分别处于所述试样挂架对应的液相、气液界面以及气相的位置；
C盖上釜盖使反应釜密封完好，通过进气管向反应釜内通入氮气，然后通过加热炉加热至实验温度，待温度和压力稳定后开始实验；
D通过旋转轴带动试样挂架缓慢转动，在恒定温度和压力下，反应72h后，关闭加热炉，进行冷却，待降至室温后，将所述试样取出进行金属腐蚀数据采集以及锅炉水处理药剂的缓蚀评价。
锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置包括反应釜、冷却管、釜盖和试样挂架及高压气瓶。电加热炉，将反应釜内的温度加热至实验温度，反应釜内有测温管，实时监测反应釜内的温度；冷却管主要包括反应釜内的冷却管及外置水箱，通过外置水箱的冷却水循环实现对反应釜内的冷却；试样挂架分为三层，通过旋转轴与釜盖连接，置于反应釜内，金属试样可以挂置于试样挂架的不同层，使其处于反应釜内的不同高度位置；高压气瓶与反应釜的气相阀连接，通过进气管向反应釜内通入气体。
在本实施例子中所述实验介质为去离子水。
在本实施例子中在模拟锅炉凝结水系统金属腐蚀实验时，将反应釜内的介质加热为水蒸汽形式，反应72h后，打开反应釜内的冷却管进行冷却至80℃，使其在金属试样表面形成凝结水，继续反应72h，将试样取出。
在本实施例子中所述评价锅炉水处理药剂缓蚀性能的方法包括向反应釜内加入实验介质以及水处理药剂，将金属试样挂于试样挂架上，置于反应釜内，盖上反应釜盖，通过进气管向反应釜内通入氮气，然后通过加热炉加热至实验温度，在恒定温度和压力下反应72h后，自然冷却，将试样取出，通过试样的腐蚀情况评价锅炉水处理药剂的缓蚀效果；
在本实施例子中在反应前后通过吸料管将反应釜内的介质取出，通过实验前后介质成分的变化分析锅炉水处理药剂的高温稳定性。
锅炉汽水系统腐蚀实验方法：向反应釜内加入实验介质(纯水)，将金属试样挂于试样挂架上，置于反应釜内，使试样分别处于液体、气液界面以及气相中，盖上反应釜盖，通过进气管向反应釜内通入氮气，控制釜内压力在101-400kPa，然后通过加热炉加热至实验温度；通过旋转轴带动试样挂架缓慢转动，在恒定温度和压力下反应72h后，关闭加热炉，进行冷却，待降至室温后，将试样取出。此外，在模拟锅炉凝结水系统金属腐蚀实验时，将釜内压力、温度调至一定值使反应釜内的介质为水蒸汽形式，反应72h后，打开反应釜内的冷却管进行冷却至80℃，使其在金属试样表面形成凝结水，继续反应72h，将试样取出。
锅炉水处理药剂评价实验方法：向反应釜内加入实验介质(纯水)以及一定浓度的水处理药剂，将金属试样挂于试样挂架上，置于反应釜内，盖上反应釜盖，通过进气管向反应釜内通入氮气，控制釜内压力在101-400kPa，然后通过加热炉加热至实验温度；在恒定温度和压力下反应72h后，自然冷却，将试样取出，通过试样的腐蚀情况评价锅炉水处理药剂的缓蚀效果；此外，通过吸料管将反应釜内的介质取出，通过实验前后介质成分的变化分析锅炉水处理药剂的高温稳定性。
本实用新型的模拟实验装置最高承受压力达20MPa，最高使用温度达550℃，能够实现对锅炉汽水系统不同部件的腐蚀模拟实验，反应釜内有冷却管，可以模拟锅炉凝结水系统腐蚀，因此，本实验装置有利于研究整个锅炉汽水系统金属腐蚀的行为、规律和机理；反应釜内的冷却管可以加快冷却速度，节省冷却时间，提高实验效率；反应釜内的吸料管使实验过程中或是实验结束后取样方便，操作简单。此外，本实验装置还能够用来对锅炉水处理药剂在高温高压下的缓蚀效果及其稳定性进行评价。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置，包括加热炉，其特征在于，还包括反应釜、冷却管、釜盖和试样挂架，所述加热炉内设置有反应釜，所述反应釜内设置有冷却管，所述冷却管通过外置水箱的冷却水循环实现对反应釜内的冷却，所述反应釜的釜盖上设置有可旋转试样挂架。
2.根据权利要求1所述的一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置，其特征在于，所述可旋转试样挂架包括电机、皮带轮和试样挂架，所述电机的输出端通过所述皮带轮与所述试样挂架的转轴连接，所述试样挂架垂直设置在所述反应釜内。
3.根据权利要求2所述的一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置，其特征在于，所述试样挂架为多层。
4.根据权利要求1所述的一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置，其特征在于，所述反应釜的出口端设置有气相阀，外设高压气瓶与反应釜的气相阀连接，通过进气管向反应釜内通入气体。
5.根据权利要求1所述的一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置，其特征在于，所述反应釜的出口端设置有安全组件。
6.根据权利要求1所述的一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置，其特征在于，所述反应釜内设置有测温管用以测定所述釜内的反应温度。
Priority Applications (1)
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| CN202121265332.4U CN217443124U (zh) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | 一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置 |
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Publications (1)
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| CN217443124U true CN217443124U (zh) | 2022-09-16 |
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Family Applications (1)
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| CN202121265332.4U Active CN217443124U (zh) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | 一种锅炉汽水系统腐蚀模拟实验装置 |
Country Status (1)
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2021
- 2021-06-07 CN CN202121265332.4U patent/CN217443124U/zh active Active
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